基于雜多酸修飾電極的電化學(xué)行為研究.pdf

1、多金屬氧酸鹽是一類與眾不同的無(wú)機(jī)金屬-氧簇化合物，其尺寸、成分和功能多樣化，這類化合物具有各種確定的結(jié)構(gòu)和優(yōu)異的物理化學(xué)性質(zhì)，在分析化學(xué)、生物化學(xué)、物理化學(xué)和催化化學(xué)等領(lǐng)域都有著重要的理論研究和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，在當(dāng)前的科學(xué)研究領(lǐng)域也是一個(gè)比較熱門(mén)的課題。要想實(shí)現(xiàn)以多金屬氧酸鹽為基礎(chǔ)材料的功能性質(zhì)，發(fā)展一些新型的方法將它們固定在一定的基底上是當(dāng)前該領(lǐng)域的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。本論文將多金屬氧酸鹽的材料優(yōu)勢(shì)和多種固定化方法相結(jié)合，成功地研制了多種具有應(yīng)

2、用前景的雜多酸修飾電極，并研究了其電化學(xué)及電催化性質(zhì)，主要內(nèi)容如下： 1.Keggin型[SiNi（H2O）W11O39]6-修飾電極的電化學(xué)及其電催化行為 我們首先在金電極上吸附半胱氨，然后通過(guò)電位掃描的方法將Keggin-Type[siNi（H2O）W11O39]6-修飾到半胱氨上，構(gòu)建了硅鎳鎢雜多酸修飾的金電極。我們采用原子力顯微鏡（AFM）和電化學(xué)方法對(duì)該修飾電極進(jìn)行表征。AFM結(jié)果表明，[siNi（H2O）W1

3、1O39]6-分子均勻沉積在金電極表面形成了多孔結(jié)構(gòu)。循環(huán)伏安實(shí)驗(yàn)表明采用本方法可以實(shí)現(xiàn)雜多酸在電極表面的有效固定，并且該電極在pH（0-7.6）范圍內(nèi)能穩(wěn)定存在。該修飾電極對(duì)不同的無(wú)機(jī)離子如BrO3-、NO2-及抗壞血酸（AA）具有優(yōu)越的電催化能力。 2.磷鉬雜多酸和聚二茂鐵硅烷多層組裝膜修飾電極及其電化學(xué)行為 采用層層組裝法在金電極上組裝多金屬氧酸鹽陰離子（POM）和聚陽(yáng)離子PFS，交替沉積多層膜，構(gòu)建了雜多酸-PF

4、S多層膜修飾的金電極。我們采用原子力顯微鏡和電化學(xué)方法表征了該修飾電極的形貌特征和電化學(xué)行為，研究結(jié)果表明該修飾電極兼具雜多酸和PFS的雙重功能。我們制備的多金屬氧酸鹽-PFS多層修飾電極對(duì)不同的無(wú)機(jī)離子如BrO3-、IO3-、NO2-、Fe3+和SO32-以及抗壞血酸等多種物質(zhì)表現(xiàn)出更優(yōu)越的電催化能力，并且具有安培響應(yīng)快、檢測(cè)限低、選擇性好以及線性范圍寬等優(yōu)點(diǎn)，該修飾對(duì)這些物質(zhì)良好的催化能力主要?dú)w因于多金屬氧酸鹽-PFS雜化膜的多孔結(jié)

5、構(gòu)。 3.雜多酸與膠原蛋白修飾電極的制備及其電催化性質(zhì)研究 采用層層組裝法在金電極上組裝I型膠原蛋白和雜多酸POMs交替沉積多層膜，構(gòu)建了I型膠原蛋白-POMs多層膜修飾的金電極。我們采用原子力顯微鏡和電化學(xué)方法表征了該修飾電極的形貌特征和電化學(xué)行為，AFM結(jié)果表明PW12O403-優(yōu)先沉積在膠原蛋白網(wǎng)絡(luò)上形成了雜多酸的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；電化學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明用該方法可以在電極表面有效地固定膠原蛋白和雜多酸分子，并表現(xiàn)出良好的電化學(xué)

6、行為。我們所構(gòu)造的修飾電極對(duì)亞硝酸鹽有很好的電催化響應(yīng)，并且具有安培響應(yīng)快、檢測(cè)限低、選擇性好以及線性范圍寬等優(yōu)點(diǎn)。 4.在中性溶液中構(gòu)造多金屬氧酸鹽修飾電極及其電化學(xué)行為研究 通過(guò)在金電極上逐步組裝酞箐鈷、聚二茂鐵硅烷及Keggin型[SiNi（H2O）w11O39]6-構(gòu)造了新型多金屬氧酸鹽修飾電極。我們采用原子力顯微鏡和電化學(xué)方法表征了該修飾電極的形貌特征和電化學(xué)行為，研究結(jié)果表明，采用該方法可以在電極表面有效地固