普魯士藍膜及導電聚合物-普魯士藍雙層膜修飾電極電化學傳感器的研究.pdf

1、普魯士藍(PB)具有特殊的晶格結(jié)構(gòu),機械穩(wěn)定性和電化學活性等特征,因而被廣泛地應用于離子選擇性電極,電致變色裝置,固態(tài)薄膜電池,電催化和分析化學等領(lǐng)域.該論文首先簡單介紹了PB的結(jié)構(gòu)特征與電化學性質(zhì),然后詳細綜述了PB修飾電極的制備方法、發(fā)展趨勢及其在分析化學中的應用.并在此基礎(chǔ)上,深入研究了普魯士藍膜和導電聚合物/普魯士藍雙層膜修飾電極的反應機理與應用.其中創(chuàng)新性的工作包括以下內(nèi)容:以恒電位電解法在玻碳電極上合成了PB膜,用電化學方法

2、對其電化學行為進行了表征,并將其應用于生理物質(zhì)尿酸(UA)的檢測.PB修飾電極在醋酸緩沖溶液中的常規(guī)循環(huán)伏安圖上出現(xiàn)兩對氧化還原峰,峰電位E分別處于0.2V和0.9V(VS.SCE)附近,分別對應于PB結(jié)構(gòu)中高自旋鐵中心Fe<'3+/2+>和低自旋鐵中心Fe<'Ⅲ/Ⅱ>的電化學氧化還原.作者發(fā)現(xiàn)該電極對UA的氧化具有明顯的催化作用,通過優(yōu)化實驗條件如:PB電沉積時間和溶液pH值等,使該電極在抗壞血酸(AA)和多巴胺(DA)大量存在的情況

3、下,能夠選擇性地檢測UA.對于1.0×10<'-4>mol/L的UA,50倍的AA和DA幾乎不影響UA的檢測.方波伏安法的電流響應與UA的濃度在2.5×10<'-6> mol/L到2.0×10<'-4> mol/L的范圍內(nèi)呈良好線性關(guān)系,檢測限為1.1×10<'-6>mol/L.用于實際樣品的分析,其檢測結(jié)果與分光光度法的結(jié)果比較一致.該電極具有靈敏度高和選擇性好的特點,并且該方法簡單方便,樣品不需要進行預處理.用循環(huán)伏安法將PB電沉積

4、在導電聚合物聚(N-乙酰苯胺)(PNAANI)膜的骨架上,制成了PNAANI/PB雙層膜修飾電極,并對其電化學行為進行了研究.探討了PNAANI/PB雙層膜發(fā)生氧化還原反應的機理及電荷傳遞過程:一方面,PB的氧化還原反應需要K+的傳質(zhì)過程來維持;另一方面,PNAANI的氧化還原反應則需要H+的傳質(zhì)過程來維持.同時,K<'+>和H<'+>的傳質(zhì)過程起著電荷補償?shù)淖饔?當溶液中K+濃度較低(0.05 mol/L)時,PNAANI/PB雙層膜