過渡金屬化合物修飾電極的制備和應(yīng)用研究.pdf

1、化學(xué)修飾電極(CME)的問世，突破了傳統(tǒng)意義上的電化學(xué)裸電極/電解液界面的范疇，開創(chuàng)了人為控制電極界面微結(jié)構(gòu)的新天地。化學(xué)修飾電極強(qiáng)調(diào)了修飾劑對(duì)電極/電解液界面的修飾，不僅包括了功能基團(tuán)的引入而且包括了界面微構(gòu)型的改變。修飾電極可利用豐富的有機(jī)物、無機(jī)物、配合物、聚合物和生物物質(zhì)等的多種功能基團(tuán)，還可利用多孔、微米和納米等材料的特殊形貌，在電極表面進(jìn)行各式各樣的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)電極表面預(yù)定的功能，提高選擇性和靈敏度。將具有優(yōu)良物理化學(xué)性質(zhì)的新

2、材料應(yīng)用于化學(xué)修飾電極為材料化學(xué)、配位化學(xué)、分析化學(xué)和電化學(xué)開拓一個(gè)創(chuàng)新和充滿希望的廣闊研究領(lǐng)域。
　　 本論文主要在過渡金屬的配合物和納米氧化物修飾電極的制備和應(yīng)用方面展開了研究。第二章至第四章為本論文的第一部分工作，具體內(nèi)容如下：
　　 1、通過吸附法制備了銅配合物[CuBAim](ClO4)2修飾熱解石墨電極(CuBAim/PGE)。應(yīng)用循環(huán)伏安法(CV)考察了該修飾電極在不同pn值介質(zhì)中的氧化還原性質(zhì)，并研究了該

3、電極對(duì)O2電催化還原的作用機(jī)理。
　　 2、通過電沉積法制備了雙核銅配合物[Cu2BA2bpy](ClO4)4修飾玻碳電極(Cu2BA2bpy/GCE)。應(yīng)用電化學(xué)方法和顯微學(xué)結(jié)合考察了修飾電極界面微觀結(jié)構(gòu)及性質(zhì)，并推測(cè)了修飾電極的形成機(jī)理。以抗壞血酸、尿酸、多巴胺、L-半胱氨酸和對(duì)苯二酚為分析檢測(cè)對(duì)象，考察了Cu2BA2bpy/GCE的電催化性能、穩(wěn)定性和重復(fù)性。實(shí)現(xiàn)了對(duì)這些樣品高靈敏度的定量測(cè)定，并實(shí)現(xiàn)了對(duì)抗壞血酸和尿酸、抗

4、壞血酸和多巴胺混合樣品中任一組分的選擇性測(cè)定。
　　 3、以4-(3-吡啶基)-2-巰基咪唑?yàn)榕潴w設(shè)計(jì)合成了結(jié)構(gòu)新穎的四核銅簇合物(TCuPMS)，對(duì)其進(jìn)行了表征和晶體結(jié)構(gòu)解析。采用電聚合法將TCuPMS修飾于玻碳電極表面，制得了PTCuPMS/GCE修飾電極。合成了簇合物TCuPMS與碳納米管(CNT)復(fù)合材料，制備了PTCuPMS/CNT復(fù)合材料修飾電極。應(yīng)用電化學(xué)方法和顯微學(xué)對(duì)修飾電極進(jìn)行了表征，發(fā)現(xiàn)復(fù)合材料修飾電極具有較

5、高的電活性表面積和較小的電子轉(zhuǎn)移電阻，復(fù)合材料之間發(fā)生了良性的協(xié)同作用，增強(qiáng)了配合物的氧化還原能力。以H2O2和O2為檢測(cè)對(duì)象，考察了PTCuPMS/GCE和PTCuPMS/CNT/GCE的電催化性能、穩(wěn)定性和重復(fù)性，計(jì)算了H2O2和O2在修飾電極上的催化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)參數(shù)，研究了復(fù)合材料修飾電極對(duì)O2電催化還原的作用機(jī)理。
　　 第五章至第六章是本論文的第二部分工作，即過渡金屬納米氧化物修飾電極的制備及應(yīng)用。在這部分我們報(bào)道了：<

6、br>　　 1、應(yīng)用水熱法合成了花狀納米Co3O4新材料并對(duì)其進(jìn)行了表征。應(yīng)用簡(jiǎn)單滴涂法制備了花狀納米Co3O4修飾電極(F-Co3O4-np/GCE)，應(yīng)用顯微學(xué)和電化學(xué)方法結(jié)合對(duì)修飾電極界面微觀結(jié)構(gòu)和性質(zhì)進(jìn)行了表征。將修飾電極應(yīng)用于蘆丁、尿酸和槲皮素的檢測(cè)，檢測(cè)限分別達(dá)到5.0×10-7mol/L、5.0×10-7mol/L和1.0×10-7mol/L。
　　 2、應(yīng)用共沉淀法合成了納米Fe3O4并對(duì)其進(jìn)行了表征，應(yīng)用簡(jiǎn)單