有序介孔碳復(fù)合材料的電化學(xué)及電催化性質(zhì)研究.pdf

1、有序介孔碳(OMC)是一種新穎的碳材料，1999年合成方法被首次報(bào)道。其合成模板SBA-15非常便宜，很容易制得。有序介孔碳特有的組成與結(jié)構(gòu)，加之高的比表面積、有序的孔徑分布、高的熱力學(xué)穩(wěn)定性以及化學(xué)惰性，并且與其他介孔材料(比如介孔硅)相比，有序介孔碳本身是很好的良導(dǎo)體，具有較好的導(dǎo)電性，使其利于研究物質(zhì)的電化學(xué)行為。本文對有序介孔碳及其復(fù)合材料的電化學(xué)及電催化性質(zhì)進(jìn)行了研究，本論文主要包括以下幾個方面： (1)提出了一種方便

2、、有效的用多金屬氧酸鹽功能化有序介孔碳的方法，被我們稱為“淬火”法，“淬火”法為有序介孔碳的功能化提供了新的途徑。我們通過傅立葉變換紅外光譜、氮?dú)獾葴匚?脫附曲線、X射線衍射、循環(huán)伏安法和計(jì)時電流法研究了多金屬氧酸鹽與有序介孔碳之間的作用。結(jié)果表明，多金屬氧酸鹽通過物理吸附固定在有序介孔碳孔道內(nèi)部，所得多金屬氧酸鹽．有序介孔碳修飾電極對亞硝酸有很好的催化作用，有可能成為其有效的電化學(xué)傳感器。 (2)系統(tǒng)的研究了半胱氨酸(CyS

3、H)在有序介孔碳修飾電極的電化學(xué)行為。伏安法表明pH2.00到5.00時，電化學(xué)氧化CySH有三個氧化峰，pH大于5.00時其中一個峰消失，此現(xiàn)象從未被報(bào)道。通過研究酸度對CySH四種型體分配系數(shù)(δ)的影響，我們確定只有CySH<'2+>(H3A<'+>)和CyS<->(HA<'->)這兩種型體為電化學(xué)活性物質(zhì)，并首次提出電化學(xué)氧化半胱氨酸隨pH變化的反應(yīng)機(jī)理。有序介孔碳修飾電極作為半胱氨酸傳感器，其檢出限為文獻(xiàn)報(bào)道中，電化學(xué)法檢測半

4、胱氨酸的最低值：2.0nmol L<'-1>(pH2.00)，這使有序介孔碳修飾電極可能成為一種靈敏的半胱氨酸電化學(xué)傳感器。 (3)以陽離子交換聚合物Nation為分散劑，將有序介孔碳分散在水溶液中，把該分散液涂覆在玻碳電極(GC)表面制得Nation-OMC/GC電極。與GC電極相比，腎上腺素在。Nation-OMC/GC電極的陽極峰電流大大增加，過電位明顯降低。此外，該修飾電極對腎上腺素的安培響應(yīng)非常穩(wěn)定，120分后響應(yīng)電流