過渡金屬離子修飾聚苯胺電極的表征及性能研究.pdf

1、化學(xué)修飾電極是當(dāng)前電化學(xué)、電分析化學(xué)方面十分活躍的研究領(lǐng)域。目前已應(yīng)用于生命科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、分析科學(xué)、材料科學(xué)等方面。導(dǎo)電聚合物聚苯胺修飾電極具有多孔、均相、良好的導(dǎo)電性、合成簡(jiǎn)單、環(huán)境穩(wěn)定性等優(yōu)勢(shì),但是聚苯胺修飾電極的導(dǎo)電性性能和催化性能較差。為了優(yōu)化聚苯胺修飾電極的性能,本論文利用電化學(xué)循環(huán)伏安法在鹽酸體系中合成了不同過渡金屬離子(M2+=Ni2+,Mn2+,Co2+,Zn2+,Cu2+)摻雜聚苯胺修飾電極,對(duì)其電化學(xué)行為及結(jié)構(gòu),形

2、貌對(duì)比分析；探討了氯化銅摻雜引起聚苯胺的特殊增益效應(yīng)的本質(zhì)因?yàn)?；利用特殊增益效?yīng)原理,研究了聚苯胺傳感器對(duì)銅離子濃度的檢測(cè)。主要內(nèi)容如下:
　　 (1)利用循環(huán)伏安法合成五種不同過渡金屬離子(M2+=Cu2+,Mn2+,Co2+,Ni2+,Zn2+)摻雜的聚苯胺修飾電極。對(duì)其進(jìn)行紅外光譜,掃描電鏡及電化學(xué)阻抗的研究。結(jié)果表明,銅離子摻雜的聚苯胺與其它幾種過渡金屬離子相比,存在較大差異:其峰型由三對(duì)可逆氧化還原峰變成了兩對(duì)明顯的氧

3、化還原峰,且第一對(duì)氧化還原峰峰電流明顯遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他金屬離子的摻雜,出現(xiàn)電流的增益現(xiàn)象。
　　 (2)通過設(shè)計(jì)三組實(shí)驗(yàn)改變體系中的陰離子種類探究銅離子摻雜聚苯胺增益現(xiàn)象的本質(zhì),結(jié)果表明只有在酸性溶液中銅離子和氯離子共存才能導(dǎo)致聚苯胺的增益效應(yīng)。根據(jù)配位理論,論證了五種過渡金屬離子與聚苯胺主鏈配位結(jié)構(gòu)的不同引起了苯胺聚合速度不同及聚苯胺電活性的差異。
　　 (3)利用循環(huán)伏安法制備了聚苯胺修飾電極,對(duì)聚苯胺修飾電極進(jìn)行XRD