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《吉林大学》 2004年
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杂多酸在阳极氧化铝膜/玻碳电极上电化学性质及应用研究

王胜天  
【摘要】:杂多化合物由于具有良好的可逆氧化还原活性和电催化活性,多数都可发生可逆的一、二电子的氧化还原过程,因而在电化学研究领域有着重要意义。目前杂多化合物在电极表面的修饰方法大致可以分为如下几类:电化学沉积法、吸附法、聚合物掺杂法和蘸涂聚合物基质及溶胶-凝胶法等。该化合物在均相和非均相体系中是性能优异的酸碱,氧化还原或双功能催化剂。杂多酸的催化作用一般包括酸催化和氧化-还原催化,通过改变杂多化合物的配位环境可明显提高其活性和选择性。因此开发新的催化反应,可扩大杂多化合物的应用。 阳极化多孔氧化铝(AAO)具有耐高温, 绝缘性好,孔洞分布均匀有序, 而且大小可控等特点,可作为模板合成纳米线或纳米管,也可作生物传感器或反应器等,是使用较为广泛的一种阳极氧化材料。利用其特有的物理、化学性质在其纳米微孔中填充不同性质的物质,可研制开发各种功能材料,应用在各种领域。 我们首次将磷钼杂多酸根掺杂吡咯溶液,通过纳米孔阳极氧化铝(AAO) WP=152 膜板电聚合修饰到玻碳电极表面,制备了高灵敏的纳米粒子修饰电极(PMo12-PPy/AGCE)。多孔AAO膜通过阳极氧化法制备,采用循环伏安法和SPM法测量AAO的孔隙率为40~55%。用原子力显微镜技术对掺杂吡咯的磷钼杂多酸纳米粒子修饰电极的形貌进行了表征,并利用电化学手段研究了杂多酸纳米粒子修饰电极的伏安行为,考察了影响电化学性质的因素,初步探讨了杂多酸纳米粒子修饰电极的电催化性能。 2 本文首次将磷钼杂多酸纳米粒子修饰电极(PMo12-PPy/AGCE)应用于环境样品检测。该修饰电极不仅制备过程简单,而且性能稳定。与PMo12-PPY/GCE对比,PMo12-PPy/AGCE具有优良的电化学活性和电催化活性,灵敏度高,循环伏安的可逆性也得到明显改进。研究中我们采用电流-时间曲线法测定亚硝酸根的线性范围为8×10-7~0.01 mol/L,r=0.99960,检测限达1.0×10-9 mol/L。实验结果表明,该方法能够准确、灵敏、快速、简便的测定环境水样。此高灵敏度纳米粒子修饰电极可望对生物和化学传感器的研究和应用具有重要的价值,同时也为PMo12催化体系在电催化领域的研究和应用提供了新的方法。 3 交流阻抗是一种用来描述电极界面性质的一个重要参数,通过电化学体系阻抗的测定,可以了解电极与电解质溶液形成的界面体系的物理性质、电极反应机理及某一电位下的动力学参数。本文采用电化学交流阻抗技术研究了磷钼杂多酸聚吡咯纳米粒子修饰的AGCE进行了表征。通过阻抗数据分析,PMo-PPy/AGCE的电荷传输能力比PMo-PPy/GCE的强,在PMo-PPy/AGCE上氧化还原速度高于PMo-PPy/GCE。 4 本文还研究了AAO膜的对均相钨硅酸(H4SiW12O40·nH2O)溶液电化学性质的影响,并将SiW12O404-在AAO/GCE与GCE上的电化学行为进行对比。SiW12O404- WP=153 在0.5 M H2SO4溶液中AAO/GCE 的可逆性明显改善,在低扫速时电极反应为扩散控制过程(υ≤200mV)。采用常规脉冲极谱和反扫脉冲极谱对AAO/GCE体系对SiW12O404-的吸附情况进行了研究,求出体系最大吸附量Г为2.8×10-8 mol/cm2。AAO/GCE电极体系中SiW12O404-对NO2-及BrO3-的催化更为明显。 5 本文研究了[Bu4N][Ni(pph3)2]PW11O39、[Bu4N][Ni(pph3)2]SiW11O39有机-无机纳米粒子杂化材料在溶液中和[Bu4N][Ni(pph3)2]PW11O39在溶胶-凝胶膜中的电化学行为。实验结果表明,在-0.1~-0.4V电位范围内具有两对氧化还原,两种杂多酸在溶液中的氧化还原过程为扩散控制过程。而[Bu4N][Ni(pph3)2]PW11O39在溶胶-凝胶膜中的电极过程为表面控制过程。pH对两种杂多酸的氧化还原电位有显著影响,随着pH值的增大,峰电位差分别负移30 mV和50 mV,峰电流变化很小。 [Bu4N][Ni(pph3)2]SW11O39在pH=4.5的缓冲溶液中第一个阴极峰对NO2-有催化。[Bu4N][Ni(pph3)2]PW11O39在pH=4.5的缓冲溶液的第二个氧化还原峰对NO2-的还原有催化作用,并且催化电流出现交叉现象。[Bu4N][Ni(pph3)2]PW11O39溶胶-凝胶膜修饰电极第一个阴极峰对NO2-的还原有明显催化作用。
【学位授予单位】:吉林大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:O646

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1 王德煌,王威礼,程虎民,马季铭,毛节泰;纳米CuCl晶簇室温光吸收谱[J];北京大学学报(自然科学版);1996年03期
2 曾凌三,梁东;难溶粉体对铝阳极氧化膜交流电解着色的影响[J];材料保护;1997年03期
3 杨桦,宋利珠,裘晓辉,王子忱,赵慕愚;ZnFe_2O_4纳米晶的性能[J];材料研究学报;1994年03期
4 毕丽华,刘景华,王恩波,黄如丹,郭树荣;有机-无机盐(C_4H_(12)O_3N)_3PW_(12)O_(40)·11H_2O的合成、表征和对亚硝酸根的电催化还原[J];东北师大学报(自然科学版);1999年03期
5 王秀丽,康振辉,兰阳,王恩波;多金属氧酸盐纳米粒子修饰电极的制备及电催化研究[J];东北师大学报(自然科学版);2002年01期
6 杨蔺孝;杨岑;;铝材耐磨耐烧蚀特种氧化成膜机理的研究与应用[J];电镀与环保;1992年02期
7 旷亚非,王玲,胡飞;铝阳极氧化多孔膜层的界面电性能研究[J];电化学;1998年02期
8 王刚,阎康平,周川,严季新;阳极氧化铝模板法制备纳米电子材料[J];电子元件与材料;2002年05期
9 董绍俊;;化学修饰电极在分析化学中的作用[J];分析化学;1988年10期
10 郑肇生,吴和舟,彭敏利,林东辉;溴酸钾氧化荧光素动力学荧光法测定痕量亚硝酸根[J];分析化学;1992年01期
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3 钱翼清,赵平,王卫华;烷基化纳米SiO_2/MMA乳液聚合物及其对PC的改性研究[J];工程塑料应用;2002年01期
4 王孝军,杨杰,龙盛如;纳米材料及其在工程塑料改性中的应用[J];工程塑料应用;2002年10期
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2 陈长伦,何建波,刘锦淮;新型电化学CO气体传感器的研制[J];传感器技术;2004年05期
3 张中太,林元华,唐子龙,张俊英;纳米材料及其技术的应用前景[J];材料工程;2000年03期
4 王为,曾曙,郭鹤桐;纳米级Al_2O_3孔膜的形貌及其Fe-Co合金镀层的磁性研究[J];电镀与精饰;1998年02期
5 王刚,阎康平,周川,严季新;阳极氧化铝模板法制备纳米电子材料[J];电子元件与材料;2002年05期
6 张惠灵;胡春华;徐亮;郑利祥;农佳莹;;钛基二氧化铅电极的制备及其对甲基橙的降解[J];环境科学与技术;2007年09期
7 徐翠云;国内外纳米科技研究应用现状及发展趋势分析[J];中国粉体技术;2002年03期
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9 田慧敏,付守俊,仰蜀薰;Nafion修饰电极阴极溶出伏安法测定痕量钛[J];分析化学;1994年01期
10 施国跃,周红国,陆华,张季平,金利通;微渗析活体取样-NiHCF修饰电极色谱电化学检测的研究[J];分析化学;1998年07期
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1 李春鸿;阳极氧化技术在材料功能化方面的应用[J];表面技术;1997年02期
2 曾祥德;抗变色优异的铜酸洗钝化无污染工艺[J];材料保护;1997年03期
3 郭鹤桐,王为;铝阳极氧化的回顾与展望[J];材料保护;2000年01期
4 都有为;;超细微粒的磁性[J];磁性材料及器件;1990年03期
5 毕丽华,刘景华,王恩波,黄如丹,郭树荣;有机-无机盐(C_4H_(12)O_3N)_3PW_(12)O_(40)·11H_2O的合成、表征和对亚硝酸根的电催化还原[J];东北师大学报(自然科学版);1999年03期
6 郭树荣,王恩波,由万胜,刘景华,栾国有;组氨酸的Keggin结构杂多金属氧酸盐的合成及性质研究[J];东北师大学报(自然科学版);1999年03期
7 康振辉,王恩波,王轶博,由万胜,胡长文,黄百渠,乌垠,历锡亮,焦明大;有机-无机杂化纳米材料的制备、表征及性质[J];东北师大学报(自然科学版);2001年03期
8 杨蔺孝;杨岑;;铝材耐磨耐烧蚀特种氧化成膜机理的研究与应用[J];电镀与环保;1992年02期
9 姚建林,潘谷平,薛宽宏,谢泳,汤儆,任斌,孙冬梅,毛秉伟,田中群;铜和金纳米线阵列上SCN-的表面增强拉曼光谱[J];电化学;1999年04期
10 王为,曾曙,郭鹤桐;纳米级Al_2O_3孔膜的形貌及其Fe-Co合金镀层的磁性研究[J];电镀与精饰;1998年02期
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