中性介質(zhì)中絲氨酸在鉑多晶和單晶電極上的吸附和氧化的CV和原位FTIRS研究.pdf

1、本論文運(yùn)用電化學(xué)循環(huán)伏安、原位紅外反射光譜等技術(shù)研究了中性介質(zhì)中絲氨酸分子在鉑多晶和單晶電極表面的吸附和氧化，主要結(jié)果如下： 1、檢測(cè)到中性介質(zhì)中絲氨酸分子在鉑多晶電極上低電位即可發(fā)生C-C鍵斷裂的氧化解離吸附，生成COad(COL，COB)及CNad-。其中COad可在電位高于0.3V被完全氧化，而電位不高于0.7V時(shí)，CN-ad可存在于Pt電極表面。當(dāng)電位進(jìn)一步升高，CN-ad等強(qiáng)吸附物種發(fā)生氧化生成OCN-及CO2，同時(shí)發(fā)

2、生絲氨酸分子的氧化，進(jìn)一步提出了絲氨酸吸附和氧化機(jī)理。 2、絲氨酸分子在Pt電極上吸附和氧化過程中顯著的pH效應(yīng)主要表現(xiàn)在氧化解離步驟，氧化解離吸附物種(ODA)的氧化電流峰隨著溶液pH值升高而增加，而對(duì)高電位下絲氨酸分子的直接氧化影響不大。不同pH環(huán)境中絲氨酸分子在鉑電極上電氧化活性的差別主要?dú)w因于溶液中OH-濃度及絲氨酸分子的不同存在形式。 3、原位紅外反射光譜的結(jié)果指出：絲氨酸分子在鉑單晶電極表面氧化解離產(chǎn)生的吸附

3、物種隨晶面結(jié)構(gòu)變化，Pt(111)表面ODA主要包含COL、COM和CNad-；Pt(100)和Pt(110)上則主要為COL、COB及CNad-。在整個(gè)電位研究區(qū)間，三個(gè)基礎(chǔ)晶面電極獲得的原位紅外光譜中均可以觀察到CNad-的紅外吸收峰。CNad-在Pt(111)及Pt(110)電極上相對(duì)比較穩(wěn)定，但在Pt(100)電極上，當(dāng)Es高于0.4V時(shí)，CNad-即可發(fā)生氧化。 4、電化學(xué)循環(huán)伏安研究發(fā)現(xiàn)：鉑單晶電極晶面面結(jié)構(gòu)不同，絲

4、氨酸氧化解離的CV特征曲線隨之變化：在以(111)及(100)對(duì)稱結(jié)構(gòu)為主的晶面電極上，絲氨酸氧化解離吸附物種給出的峰電流較大，氧化電位較高，峰形窄而尖銳；而在以(110)對(duì)稱結(jié)構(gòu)為主的晶面上，絲氨酸解離吸附物種氧化給出較小的電流峰，較低的氧化電位，但氧化峰增寬。 氨基酸作為多官能團(tuán)分子，可作為理想的模型分子用于研究有機(jī)小分子在過渡金屬電催化劑表面上的吸附和反應(yīng)性能。同時(shí)，氨基酸作為構(gòu)成蛋白質(zhì)和多肽的基本單元，也為深入研究蛋白質(zhì)