导电聚合物的现场电导/电化学研究——聚(3-甲基噻吩)和聚噻吩

本文提出一种研究导电聚合物的现场电位、电导测量/电化学方法。该实验方法基于一种可重复使用的玻璃碳-碳纤维组双电极。用该方法研究了聚(3-甲基噻吩)和聚噻吩的现场电位、电导/电化学行为。     

聚3-甲基噻吩的光电化学研究

利用光电化学方法研究了聚3-甲基噻吩的光电化学性质.其禁带宽度为1.93 eV.同时确定了它的价带、导带位置.研究还发现聚3-甲基噻吩属于直接跃迁半导体,具有很好的光电流稳定性.得到的最高IPCE值近1.0%.     

聚3-甲基噻吩及聚3-己基噻吩修饰钛酸盐纳米管的光电化学性能研究

采用水热法制备了钛酸盐纳米管, 并将钛酸盐纳米管制备成纳米结构电极进行光电化学研究. 钛酸盐纳米管产生阳极光电流, 具有n-型半导体特性. 结果表明, 聚3-甲基噻吩[poly(3-methylthiophene), PMeT]、聚3-己基噻吩[poly(3-hexylthiophene), P3HT]修饰钛酸盐纳米管后产生的光电流均较纯钛酸盐纳米管的光电流高, 且使产生光电流的波长向长波区移动. 钛酸盐纳米管/PMeT、钛酸盐纳米管/P3HT的光电转换效率分别达11.40%, 0.91%(未校正光子损失). 钛酸盐纳米管/PMeT的光电转换效率较钛酸盐纳米管/P3HT的光电转换效率高10.5%. 钛酸盐纳米管/PMeT、钛酸盐纳米管/P3HT中存在p-n异质结, 在一定条件下p-n异质结的存在有利于光生电子/空穴的分离.     

聚吖啶橙修饰电极的电化学行为及其对肾上腺素的电催化性能

研究了聚吖啶橙 (POAO)修饰电极及其电化学性能 ,并用于肾上腺素 (EP)的电化学测定。EP在POAO修饰电极上产生一灵敏的氧化峰 ,与裸玻碳电极 (GCE)相比 ,其峰电位负移了 2 30mV ,明显降低了EP的氧化过电位。在pH 6 .0的磷酸氢二钠 柠檬酸缓冲溶液中 ,氧化峰电流与EP的浓度在 4 .5× 10 - 7～ 9.2× 10 - 5mol L范围内呈良好的线性关系 ,检出限为 1.0× 10 - 9mol L。可用于实际样品中EP的测定     

铂微粒/聚3-甲基噻吩修饰电极测定对苯二酚

采用电化学聚合和电化学沉积法制备了负载铂微粒的聚3-甲基噻吩(P3MT)修饰玻碳电极(Pt/P3MT/GCE)。通过循环伏安法研究了对苯二酚在该电极上的电化学行为,并优化了实验参数,在此基础上建立了一种用微分脉冲伏安法直接测定对苯二酚的方法。在酸性溶液中,对苯二酚的氧化峰电流与其浓度在1.0×10-5~8.0×10-3mol·L-1的范围内呈良好的线性关系(r=0.9992),检测限为1.0×10-6mol·L-1,水样中对苯二酚的加标回收率在98%~104%之间。     

聚3-甲基噻吩修饰量子点硫化铅连接TiO2纳米结构膜的光电化学研究

采用原位化学法在纳米结构TiO2电极上制备了量子点PbS(Q-PbS), 并用电化学方法在TiO2/Q-PbS表面聚合3-甲基噻吩[poly(3-Methylthiophene), PMeT]. 研究结果表明, PMeT和Q-PbS单独修饰纳米结构TiO2电极和PMeT修饰Q-PbS连接纳米结构TiO2电极的光电流产生的起始波长都向长波方向移动; 在可见光区光电转换效率均比纳米结构TiO2的光电转换效率提高显著; PMeT与Q-PbS修饰的纳米结构TiO2之间存在p-n异质结. 在一定条件下p-n异质结的存在有利于光生电子/空穴的分离, 提高了光电转换效率.     

聚5-磺基水杨酸修饰电极上对苯二酚的电化学行为

用循环伏安法将 5 磺基水杨酸修饰于玻碳电极表面 ,制备出对对苯二酚具有电催化作用的聚合物膜修饰电极。研究了对苯二酚 (HQ)在该聚合物薄膜修饰电极上的电化学行为。在 0 5mmol/LH2 SO4底液中 ,HQ在该电极上的线性范围为 2 0× 1 0 - 6～ 1 0× 1 0 - 4 mol/L。该修饰电极可将对苯二酚和邻苯二酚(CC)的氧化峰分开约 1 0 5mV     

聚噻吩的光电化学研究

导电聚合物是由一些具有共轭π键的聚合物经化学或电化学掺杂后形成的导电率可从绝缘体延伸到导体范围的一类高分子材料。其中噻吩及其衍生物具有导电率高、环境稳定性好、成膜性好、禁带宽度小等特点,是用做光伏电池的理想材料。相继报道的有聚3-甲噻吩[1]、聚3-己基噻吩[2],聚(3-十一烷基-2,2’-并噻吩)[3]等。对于聚噻吩的光电化学性质的研究,在国际上很少见报道,国内尚未见报道,本文对聚噻吩(PTh)的光电化学性质进行了研究。1实验部分1.1仪器与试剂光电化学实验采用带石英窗口的三电极电解池,工作电极为ITO/PTh膜电极,参比电极为饱和…     

3-烷基噻吩交替共聚物的合成及其电化学性质

通过Heck偶联法合成了4种3-烷基噻吩交替共聚物:聚(2,4-二乙烯基-3-己基噻吩-1,3,4-二唑)(P3HT-OXD)、聚(2,4-二乙烯基-3-辛基噻吩-1,3,4-二唑)(P3OT-OXD)、聚(2,4-二乙烯基-3-己基噻吩-吡啶)(P3HT-Py)和聚(2,4-二乙烯基-3-辛基噻吩-吡啶)(P3OT-Py). 用NMR、GPC等测试技术对其结构进行了表征. 采用循环伏安法、紫外-可见吸收光谱法研究了系列共聚物光电性能. 结果表明,随噻吩环3位取代烷基碳链的增长,聚合物电离能(Ip)减小,带隙(Eg)也随之变窄. 其中,P3OT-OXD的Eg比P3HT-OXD小0.11 eV,P3OT-Py的Eg比P3HT-Py小0.19 eV,在3-烷基噻吩聚合物主链上引入吸电子能力较强的二唑单元,可有效提高共聚物电子亲合能(Ea),对提高电子传输能力,改善电子与空穴注入平衡有积极作用.     

钴卟啉修饰电极对分子氧电催化还原的扫描隧道显微镜研究

利用扫描隧道显微镜(STM)研究了高定向热解石墨(HOPG)和玻璃碳电极(GC)表面的性质, 并对修饰钴卟啉后的表面形貌变化进行了探讨。结合修饰钴卟啉前后的循环伏安结果和STM形貌图, 讨论了电极表面的结构对分子氧的电催化还原反应的影响。从微观角度阐述了GC电极对氧的电催化还原活性明显高于HPOG电极的内在因素,为修饰电极的表面性能研究提供了经验。     

Pt及其修饰电极上乙醇吸附和氧化的CV和EQCM研究

运用电化学循环伏安和石英晶体微天平研究了乙醇在Pt电极和以Sb,S吸附原子修饰的Pt(Pt/Sbad和Pt/Sad)电极上的吸附和氧化过程。结果表明乙醇的氧化与电极表面氧物种有着极其密切的关系。Pt电极表面Sb吸附原子能在较低的电位下吸附氧,可显著提高乙醇电催化氧化活性。相反,Pt电极表面S吸附原子的氧化会消耗表面氧物种,抑制了乙醇的电氧化。本文从表面质量变化提供了吸附原子电催化作用的新数据。     

化学修饰电极的研究XVIII,四苯基钴卟啉化学修饰玻碳电极的热处理及其对氧的催化还原

本文研究四苯基钴卟啉化学修饰玻碳电极的热处理,经热处理的这种电极[(PCo/GC)h]具有对氧催化还原的异常高的稳定性和活性.在纯O2饱和的0.05mol.L^-^1H2SO4溶液中经循环伏安(CV)扫描3000次(100mV/s),其催化活性未见明显降低.研究了热处理温度(500-1000℃)对(PCo/GC)h电极电催化性能的影响.用紫外可见光谱对热处理产物的结构进行了分析.用CV法及旋转圆盘电极研究了O2在(PCo/GC)h电极上电催化反应动力学,测定了速率常数.在该电极上O2的还原反应为二电子还原成H2O2的不可逆过程.     

生物分子电催化的研究2:血红蛋白在甲酚固紫修饰石黑电极上的电催化

本文将甲酚固紫吸附在石墨电极上以制成修饰电极,它是一种能够加快血红蛋白在电极上电子传递速度的新的电子传递媒介体.在+09.2V～-0.4V(VS.SCE)电位范围内,吸附态的甲酚固紫表现出相当可逆的两电子氧化还原行为,同时有两个质子参加.在pH5.5NaOAc-HOAc缓冲溶液中,其表面式量电位E^0'为-0.18V,表观电子传递速率K~S为0.71s^-1.甲酚固紫修饰电极具有良好的稳定性,它能够大大加快血红蛋白在电极上的电子传递速度,使其具有很好的电流响应,可应用于血红蛋白的测定.     

生物分子电催化的研究 Ⅰ.电子传递媒介体甲酚固紫电化学行为的研究

本文以直流极谱、脉冲极谱、Kalousek极谱、交流极谱、交流伏安和循环伏安等多种电化学分析方法对甲酚固紫的极谱伏安性质进行了研究,在pH3～11范围内甲酚固紫在汞电极上发生两电子可逆反应,同时有两个质子参加,其反应物和产物均能吸附在电极表面.研究结果还表明,在一定的条件下甲酚固紫可在电极表面形成双层吸附,吸附层厚度的改变对伏安曲线的形状产生明显的影响,各吸附层显示了不同的电化学性质.     

中性配体存在下(OEP)Co的电化学和光谱电化学研究

本文以循环伏安跟踪的电化学滴定,结合现场紫外-可见薄层光谱电化学方法,研究了丙烯腈、乙醇、二甲基甲酰胺和二甲基亚砜等电中性轴向配体的配位反应及其对(OEP)Co三步单电子氧化步骤的影响,计算了(OEP)Co(Ⅲ)与四种配体的配合常数,表明配位能力的大小顺序为丙烯腈<乙醇<二甲基甲酰胺<二甲基亚砜。(OEP)Co(Ⅲ)可以和一个或两个丙烯腈或乙醇分子形成五配位或六配位的化合物,但是只出现和两个二甲基甲酰胺或二甲基亚砜分子形成六配位化合物;发现(OEP)Co(Ⅱ)并不与这些配体在轴向配位。在环阳离子自由基状态下,钴中心的配位性依然存在但强度减小。讨论了这些体系的电化学-配位反应机理。     

3-甲基噻吩和3-氯噻吩的电化学共聚

3-甲基噻吩和3-氯噻吩首次三氟化硼乙醚溶液中实现了电化学共聚。共聚物的分子结构通过电化学分析、红外和拉曼光谱得到了证实。实验结果表明：单体投料比对共聚物的结构和电化学性质有很大的影响;共聚物比3-甲基噻吩和3-氯噻吩的均聚物具有更大的充放电电容和更可逆的氧化还原性质。     

Electrocatalytic activity of poly(3-methylthiophene) electrodes

Poly 3-methylthiophene (P3MT) modified electrodes have shown an improvement for detecting catecholamines when compared to classical ones. Past work with this polymer electrode suggested the possible presence of “active sites,” which are believed to be the polymer’s center of electrocatalytic activity. The interaction of 1,5-anthroquinone-disolfonic acid (1,5-AQDS) at the P3MT electrode showed a nonreversible behavior resulting in the blocking of “the active sites,” suggesting the specific electcatalytical activity of this polymer is limited to catechol and similar compounds. In order to improve catecholamine detection, two methods of electropolymerization for P3MT were compared under similar conditions; (1) a constant potential for a specific length of time, and (2) potential cycling. It was found that cycling provided a more sensitive CV, i.e. increased number of active sites. Under a controlled pH study (pH range 2–9), the polymer electrode maintained its superior performance, manifested as lower ΔE and higher i, toward catechol over the traditional electrodes. Two different supporting electrolytes were used, sulfate and phosphate, and it was found that in neutral or basic solutions containing phosphate, the oxidation and reduction potentials of catechol shifted to lower values. Solutions containing sulfate exhibited no shift in the oxidation potential at any pH value.     

抗坏血酸在普鲁士蓝薄膜修饰电极上的电催化氧化

本文详细研究了普鲁士蓝(PB)薄膜本身电荷传输过程的动力学及PB 薄膜催化抗坏血酸(AH2)电氧化的动力学。 用电位阶跃计时电流法和计时电量法, 恒电流计时电位法测得PB膜中电荷传输表观扩散系数Dct平均为2.62×10ˉ10cm2·sˉ1; 用RDE法测得AH2在PB薄膜上催化氧化的速率常数为1.23×10^8cm3·molˉ1·sˉ1。催化反应对AH2为一级。 只发生在PB薄膜与溶液的界面上。 整个催化过程受到溶液中的传质、膜内部的电荷传输及膜与溶液界面上交叉反应三种因素单独或联合控制, 实际出现四种动力学情况。