納米修飾電極的構(gòu)筑及其對(duì)電活性異構(gòu)體的研究.pdf

1、化學(xué)修飾電極(CME)是當(dāng)前電化學(xué)、電分析化學(xué)方面十分活躍的研究領(lǐng)域。近年來隨著納米管、納米線及納米管束的出現(xiàn)，納米科技已經(jīng)成為科學(xué)技術(shù)界關(guān)注的熱點(diǎn)之一，并逐步滲透到各個(gè)學(xué)科，衍生出了新的熱點(diǎn)課題。其中，具有納米尺度的修飾電極已經(jīng)成為電化學(xué)和電分析化學(xué)研究的焦點(diǎn)。目前，納米技術(shù)在電化學(xué)和電分析化學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用還處于起步階段，有待于進(jìn)一步深入的研究與開發(fā)。本文圍繞這一熱點(diǎn)課題主要開展了以下工作： 一．單壁碳納米管修飾玻碳電極(SW

2、NTs/E)納米材料具有表面效應(yīng)，空間體積效應(yīng)和和界限域效應(yīng)等不同于體相材料的介觀性質(zhì)，加之具有導(dǎo)電性和完美的表面結(jié)構(gòu)，可作為優(yōu)良的電極材料。大量的實(shí)驗(yàn)表明，碳納米管修飾電極性能優(yōu)于其它形式的碳電極，原因?yàn)椋?1)碳納米管特有的納米尺寸效應(yīng)和管表面存在的拓?fù)淙毕荩?2)碳納米管氧化產(chǎn)生的有機(jī)功能基團(tuán)為反應(yīng)提供了較多的活性點(diǎn)；(3)碳納米管的縱橫比為生物分子的有效氧化提供了空間。 1．研究了鄰、間、對(duì)苯二酚異構(gòu)體同時(shí)在該電極上的電

3、化學(xué)響應(yīng)。結(jié)果表明，單壁碳納米管修飾電極對(duì)苯二酚異構(gòu)體具有強(qiáng)而穩(wěn)定的識(shí)別性，其中鄰、對(duì)苯二酚氧化峰電位相差111mv，鄰、間苯二酚相差399mv，表明鄰、間、對(duì)苯二酚在SWNTs/E上能夠被完全識(shí)別。苯二酚異構(gòu)體的峰電流隨濃度的增加而線性增大，因此此電極可用于它們的同時(shí)電化學(xué)測(cè)定。 2．研究了鄰、間、對(duì)氨基酚異構(gòu)體在該電極上的同時(shí)電化學(xué)響應(yīng)。結(jié)果表明，SWNTs/E對(duì)氨基酚異構(gòu)體也具有強(qiáng)而穩(wěn)定的識(shí)別性，其中鄰、對(duì)氨基酚氧化峰電位

4、相差90mV，鄰、間氨基酚相差369mV，表明鄰、間、對(duì)氨基酚在SWNTs/E上能夠被完全識(shí)別。與裸玻碳電極相比，此電極能顯著提高三者測(cè)定的靈敏度。 二．聚對(duì)甲基吡啶復(fù)合單壁碳納米管修飾電極(SWNTs/POMP)聚對(duì)甲基吡啶復(fù)合單壁碳納米管修飾電極(SWNTs/POMP)不僅具有碳納米管的高催化性和納米界面的特異性，還綜合了聚合物膜的分子識(shí)別性。研究了鄰、間、對(duì)硝基苯甲酸在SWNTs/POMP電極上的電化學(xué)行為。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明三

5、者在此電極上發(fā)生不可逆的還原反應(yīng)，SWNTs/POMP電極能顯著提高三者電化學(xué)測(cè)定的靈敏度。但三者共存時(shí)，由于三者之間的相互作用并沒有完全分開，而鄰、對(duì)硝基苯甲酸混合時(shí)，可以在此電極上實(shí)現(xiàn)兩者的同時(shí)分離測(cè)定。 三．聚對(duì)甲基吡啶修飾玻碳電極(POMP/E基于此電極描述了一種新的測(cè)定鄰硝基苯胺的電流式傳感器。這種傳感器通過在玻碳電極表面用循環(huán)伏安法聚合對(duì)甲基吡啶薄膜形成聚對(duì)甲基吡啶修飾電極(POMP/E)?？疾炝司酆媳∧さ暮穸群瓦M(jìn)行