基于雜多酸修飾電極的電化學行為研究.pdf

1、多金屬氧酸鹽是一類與眾不同的無機金屬-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構和優異的物理化學性質，在分析化學、生物化學、物理化學和催化化學等領域都有著重要的理論研究和實際應用價值，在當前的科學研究領域也是一個比較熱門的課題。要想實現以多金屬氧酸鹽為基礎材料的功能性質，發展一些新型的方法將它們固定在一定的基底上是當前該領域的熱點和難點。本論文將多金屬氧酸鹽的材料優勢和多種固定化方法相結合，成功地研制了多種具有應

2、用前景的雜多酸修飾電極，并研究了其電化學及電催化性質，主要內容如下： 1.Keggin型[SiNi（H2O）W11O39]6-修飾電極的電化學及其電催化行為 我們首先在金電極上吸附半胱氨，然后通過電位掃描的方法將Keggin-Type[siNi（H2O）W11O39]6-修飾到半胱氨上，構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）和電化學方法對該修飾電極進行表征。AFM結果表明，[siNi（H2O）W1

3、1O39]6-分子均勻沉積在金電極表面形成了多孔結構。循環伏安實驗表明采用本方法可以實現雜多酸在電極表面的有效固定，并且該電極在pH（0-7.6）范圍內能穩定存在。該修飾電極對不同的無機離子如BrO3-、NO2-及抗壞血酸（AA）具有優越的電催化能力。 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）和聚陽離子PFS，交替沉積多層膜，構建了雜多酸-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方法表征了該修飾電極的形貌特征和電化學行為，研究結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多層修飾電極對不同的無機離子如BrO3-、IO3-、NO2-、Fe3+和SO32-以及抗壞血酸等多種物質表現出更優越的電催化能力，并且具有安培響應快、檢測限低、選擇性好以及線性范圍寬等優點，該修飾對這些物質良好的催化能力主要歸因于多金屬氧酸鹽-PFS雜化膜的多孔結

5、構。 3.雜多酸與膠原蛋白修飾電極的制備及其電催化性質研究 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方法表征了該修飾電極的形貌特征和電化學行為，AFM結果表明PW12O403-優先沉積在膠原蛋白網絡上形成了雜多酸的網絡結構；電化學實驗結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，并表現出良好的電化學

6、行為。我們所構造的修飾電極對亞硝酸鹽有很好的電催化響應，并且具有安培響應快、檢測限低、選擇性好以及線性范圍寬等優點。 4.在中性溶液中構造多金屬氧酸鹽修飾電極及其電化學行為研究 通過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方法表征了該修飾電極的形貌特征和電化學行為，研究結果表明，采用該方法可以在電極表面有效地固