苯封四聚苯胺/TiO2/ITO薄膜电极光致界面电荷转移

采用水解胶溶法和旋转涂膜法分别制备出TiO2纳米粒子溶胶和TiO2／ITO薄膜,采用浸泡法制备出苯封四聚苯胺（聚苯胺）／TiO2／ITO薄膜电极．利用表面光电压谱、光致循环伏安和光电流作用谱测定了TiO2的禁带宽度和表面态能级、聚苯胺的HOMO-LUMO能级宽度和双极化子能级,确定了聚苯胺／TiO2／ITO薄膜电极能带结构,进一步分析了聚苯胺／TiO2／ITO薄膜电极的光电转换特性及光致界面电荷转移的机理。     

强度调制光电流谱研究纳晶CdSe薄膜电极的界面电荷转移过程

用强度调制光电流谱（ＩＭＰＳ）研究纳晶ＣｄＳｅ薄膜电极在多硫化钠溶液中的界 面电荷转移性能．从不同外加电压和不同溶液浓度下的光电流谱响应所得到的参数归 一化稳态光电流和表面态寿命,分析了界面电荷的直接转移和间接转移过程以及电荷 复合过程,并与多晶ＣｄＳｅ薄膜电极的结果进行了比较．     

苯封四聚苯胺/TiO2/ITO薄膜电极光致界面电荷转移

采用水解胶溶法和旋转涂膜法分别制备出TiO2纳米粒子溶胶和TiO2/ITO薄膜, 采用浸泡法制备出苯封四聚苯胺(聚苯胺)/TiO2/ITO薄膜电极. 利用表面光电压谱、光致循环伏安和光电流作用谱测定了TiO2的禁带宽度和表面态能级、聚苯胺的 HOMO-LUMO能级宽度和双极化子能级, 确定了聚苯胺/TiO2/ITO薄膜电极能带结构. 进一步分析了聚苯胺/TiO2/ITO薄膜电极的光电转换特性及光致界面电荷转移的机理.     

双通道微米管支撑的微-液/液界面上电荷转移反应的研究

将有机相和水相分别灌入双通道玻璃微米管θ管中的一个管中,利用θ管表面的亲水特征,在灌有有机相的微米管口附近形成微-液/液界面.利用循环伏安法研究了电荷在这种微-液/液界面上的转移反应,包括简单离子(四甲基铵离子TMA⁺)转移、加速离子转移(DB18C6加速K⁺离子)和电子转移(二茂铁/铁氰化钾+亚铁氰化钾体系)反应过程.结果表明,这种双通道微米管所得到的微-液/液界面具有不对称扩散场的特性.此装置是目前最简单的可用于研究液/液界面上的电荷转移反应的装置之一,即所谓的可进行"无溶液"液/液界面电化学及电分析化学研究的装置.     

三硝基苯磺酸离子选择电极的制备和应用

三硝基苯磺酸是氨基酸分析常用试剂,在水溶液中它是稳定的一价阴离子。Sarantonis曾研制液膜型三硝基苯磺酸离子选择电极,间接测定氨基酸的浓度,其电极的线性响应范围为1.1×10~(-1)～5.1×10~(-5)mol·L~(-1)。     

薄层循环伏安法研究硝基苯/水界面上离子诱导的电子转移反应

应用薄层循环伏安法研究了硝基苯/水两相界面间,且有共同离子四丁基铵TBA+存在于两相中,在有机相中的四氰化二甲基苯醌(TCNQ)与水相中的K4Fe(CN)6之间发生的反向电子转移反应。在直径为0.64cm的裂解石墨电极上用2μL硝基苯溶液使之自然扩散在电极表面形成薄层的有机相,并以此作为工作电极。对电极为铂丝(0.5mm),参比电极为Ag/AgCl电极,均置于总体积为2mL的水相中。由于共同离子TBA+的诱导,在硝基苯/水界面间,在已氧化的TCNQ+阳离子(在有机相中)与[Fe(CN)6]4-阴离子(在水相中)之间发生了反向电子转移反应。试验证明:在一定条件下,通过改变两相中共同离子的浓度,可使一些不能发生的两相界面的电子转移反应得以发生;这类电子转移反应系受界面电位差所控制。此外,还测得了在恒定的共同离子浓度比值的条件下,此两相界面电子转移反应的表观速率常数(k)为0.135cm.s-1.mol-1。     

四苯卟啉及其第一过渡金属配合物推动H^+通过水/硝基苯界面的机理研究

应用具有以正反馈技术补偿溶液电阻降功能的微机联用四电极恒电位测试系统研究了四苯卟啉(H_2TPP)及其第一过渡金属配合物(MTPP)对H~+在水/硝基苯界面转移的影响.结果表明,H_2TPP和MTPP对上述H~+转移过程均表现出一定程度的活性.当水相H~+浓度甚低于NB相的H_2TPP浓度时,后者推动H~+在W/NB界面的转移呈可逆并受扩散步骤控制.各MTPP对推动H~+通过W/NB界面的相对活性表现为NiTPP>MnTPP>CoTPP,CuTPP>ZnTPP,FeClTPP,与金属卟啉配合物的热稳定性一致. 根据实验事实,提出有关H同_2TPP推动H~+迁过W/NB界面的微观动力学机理.     

表面增强拉曼光谱研究银电极/乙腈界面微量水的吸附行为

利用表面增强拉曼散射技术研究了含微量水的乙腈溶液中银电极 /乙腈界面水分子的吸附行为 ,详细考察了随电极电位的改变及微量水浓度对其的影响 .研究表明 ,银电极双电层中存在多种吸附模式下的水分子结构 .在较正电位下 ,水分子主要与乙腈形成弱的氢键共吸附于电极表面上 ,ν(O— H)伸缩振动出现在3 487cm- 1左右 ,一定范围内增加体相水的浓度对其影响较小 ;在较负电位下 ,随着乙腈解离反应的进行 ,水分子转为与表面配合物 [Ag(CN) n]( n- 1 ) - 作用而共吸附于电极表面 ,其有序性地增加导致 ν(O— H)频率出现在更高的波数 3 5 83 cm- 1 .增加水的浓度加强了界面水分子间的氢键作用 ,致使 ν(O— H)红移 ;在极负电位下 ,水分子发生解离 ,ν(O— H)的振动主要来自 Li OH微晶 ,其波数为 3 665 cm- 1 .随着体相水含量的增加 ,电极表面进一步形成水合 Li OH· H2 O,特征 ν(O— H)的波数为 3 5 63 cm- 1 .     

常压微等离子体阳极与离子溶液界面的电荷转移反应

常压微等离子体电极是一种有望取代常用贵金属电极用于电化学反应的气体电极. 然而目前关于微等离子体阳极与离子溶液界面反应的研究及其用于金属电沉积的报道还较少. 本文使用常压微等离子体作为阳极, 通过紫外-可见吸收光谱监测阳极电解液中亚铁氰化钾被氧化生成的铁氰化钾的含量, 发现铁氰化钾的含量随放电时间的延长而增加, 并且其增加的速率与放电电流成比例. 在放电结束后, 随着放置时间的延长铁氰化钾的含量继续升高, 其升高的速率与放电时间的长短有关. 放电结束后铁氰化钾含量的增加速率远小于放电时的增加速率. 实验结果表明微等离子体电极可以作为气体阳极在等离子体和液体界面进行电荷传输, 并引发电化学反应, 同时在放电的过程中产生了氧化活性物质. 在饱和硫酸铜溶液中, 使用微等离子体阳极可以在不锈钢阴极上进行铜的电沉积, 电流效率达到90%.     

电极/离子液体界面电容

用电化学阻抗方法研究了铂片电极在BMIMPF6,BMIMBF4,BMIMClO4,BMIMTf2N,BMIMCl,BMIMBr,C3OHMIMBF4,C3OHMIMClO4和BMMIMPF6(BMIM:1-butyl-3-methylimidazolium;C3OHMIM:1-(3-hydroxypropyl)-3-methylimidazolium;BMMIM:1-butyl-2-methyl-3-methylimidazolium;Tf2N:bis(trifluoromethylsulfonyl)amide)等离子液体中的界面电容及结构.结果表明:当阴、阳离子半径相差不大且不存在特性吸附时,在零电荷电势附近,电极/离子液体界面的电容-电势曲线将出现电容单峰或者双峰.电极的零电荷电势对应于单峰的峰电势或者双峰之间的谷电势.当电极电势远离零电荷电势时,电极/离子液体界面成紧密层结构,可由紧密层理论来描述.如果存在离子的特性吸附,相应的电容峰可能不再出现,而表现为双层电容随电极电势对零电荷电势的偏离而单调增加.还研究了添加小的Li+离子对电极/离子液体界面电容的影响.通过向BMIMTf2N中加入LiTf2N,发现Li+离子可以改变电极/离子液体界面的双层结构,但无助于界面电容的提高,甚至可能引起电容的降低.最后探讨了不同条件下,尤其考虑阴阳离子特性吸附时,电极/离子液体的界面结构.     

中性载体ETH129推动金属离子在水/硝基苯界面的转移

本文用循环伏安法发现了中性载体ETH129(N, N, N', N'-四环己基-3-氧杂-戊二酰胺)在水/硝基苯界面推动H^+, Li^+, Na^+, Zn^2^+, Mg^2^+, Cu^2^+的离子转移,对推动离子转移过程的机理进行了探讨, 测定了相应离子的扩散系数和其配合物的稳定常数。     

电沉积n—CdSe在多硫溶液界面上的电荷转移机理

通过测定平带电位,澄清了OH~-离子在CdSe电极上的吸附情况,发现在S、S~(2-)、OH~-溶液中S~(2-)离子优先吸附,结合旋转环盘电极测量,证明n-CdSe电极在多硫溶液界面上的电荷转移过程。     

通过扫描离子电导显微镜探测水/硝基苯界面的结构

北京大学邵元华教授课题组最近报道了一种探测液/液界面(两互不相溶溶液界面)微观结构的新方法(Chem.Sci.,2011,2:1523~1529)。该方法利用扫描离子电导显微镜(SICM)与内半径小于5 nm的超微玻璃管探针相结合,获得了水/硝基苯(W/NB)界面的离子分布以及界面厚度等信息。该研究基本原理如图1所示,SICM的两根电极分别置于纳米管探针以及顶部有机相     

四甲铵阳离子在水/硝基苯界面传输的新极谱法研究

本文采用新极谱法, 包括半积分, 半微分, 1.5次微分及2.5次微分新极谱研究了四甲铵离子在水/硝基苯界面的传输, 从理论上讨论了峰高, 峰电位及峰宽对传输质点浓度, 扫描速率等因系的依赖关系, 用模拟电子线路在实验上对离子在两相界面传输的新极谱法理论进行了验证, 实验与理论接近, 得到了与金属电极/电解质溶液界面的氧化还原类似的结果.     

Au修饰薄膜CdSe电极的界面动力学行为的研究

研究了Au修饰的薄膜CdSe电极在多硫溶液中的瞬态光电流行为,测量了界面异相电荷转移,表面电荷复合及光腐蚀反应速度常数K_F,K_R及K_c。结合了光电子能谱(XPS)及扫描电镜(SEM)表面分析,对三种不同Au量修饰的薄膜CdSe电极进行界面动力学行为的分析。     

四苯卟啉及其第一过渡金属配合物推动H^+通过水/硝基苯界面的机理研究

应用具有以正反馈技术补偿溶液电阻降功能的微机联用四电极恒电位测试系统研究了四 苯卟啉(H~2TPP)及其第一过渡金属配合物(MTPP)对H^+在水/硝基苯界面转移的影响.结果表明,H~2TPP和MTPP对上述H^+转移过程均表现出一定程度的活性.当水相H^+浓度甚低于NB相的H~2TPP浓度时,后者推动H^+在W/NB界面的转移呈可逆并受扩散步骤控制.各MTPP对推动H^+通过W/NB界面的相对活性表现为NiTPP>MnTPP>CoTPP,CuTPP>ZnTPP,FcClTPP,与金属卟啉配合物的热稳定性一致.根据实验事实,提出有关H~2TPP推动H^+迁过W/NB界面的微观动力学机理.     

电极/溶液界面pH值的现场测量

一般认为阴极表面功能陶瓷电沉积层的形成是由于基底 /溶液界面化学环境变化造成的 [1,2 ] ,但目前还没有直接的实验数据加以证明 .原位测量电极 /溶液界面 p H的变化存在两方面的困难 :(1 )传统方法是采用玻璃 p H计 ,由于其体积较大、强度脆弱等原因 ,使其在测量固 /液界面化学环境变化的应用方面受到一定限制 [3 ] ;(2 )将 p H微探针置于电极表面 ,将会影响功能陶瓷在电极表面的沉积 ,从而使测定的界面 p H值不能真实反映电沉积过程中固 /液界面化学环境的变化 .本文基于功能陶瓷电沉积过程不受影响的情况下现场直接测量电极 /溶液界面…     

两种喹啉类药物在水/硝基苯界面循环伏安研究

本文用循环伏安法研究了盐酸喹啉和8-羟基喹啉配合质子在水/硝基苯界面的转移过程, 讨论了水相pH值对其转移行为的影响, 探讨了有关转移过程的机理, 测定并计算了有关热力学参数。     

金/铜纳米异质界面的电荷转移等离激元调控

金属纳米结构由于其独特的局域表面等离激元共振现象而倍受关注,对催化、传感、纳米医学以及光学器件等具有重要意义.电荷转移等离激元共振强烈依赖于纳米单元间的导电结点,可产生频率连续可调的共振光吸收和光散射,为获得高度局域化的增强光磁场和光热效应提供了可能.然而,受制于已有构筑手段和有限的结构种类,相关研究仍处于初级阶段.针对此,本工作发展了一种十分简单、有效的Au/Cu纳米异质结点调控策略,利用廉价易得的天然DNA分子在金纳米粒子“种子”表面发生非特异性吸附,有效控制铜在金表面发生异相成核时的相间接触面积,得到导电结点宽度连续可调的电荷转移纳米粒子二聚体.实验光谱和理论模拟显示,结点宽度、铜和金纳米粒子的尺寸是决定电荷转移等离激元性质的重要参数,其分别可由DNA吸附量、Cu²⁺加入量和金纳米粒子尺寸加以控制,进而实现共振波长在可见至近红外区的宽广调节.通过与其它吸附分子对比证明了DNA吸附调控模式的独特性.这种具有可调控导电结点的双金属纳米异质界面为实现电荷转移等离激元共振与催化和传感等功能的集成以及相关应用探索奠定了重要基础.     

改性Ti/SnO2-Sb电极降解硝基苯废水

采用热分解法制备了Ti/SnO2-Sb电极,并通过掺杂Cu,Ni,La,Ce,Nd,Zn和Bi等金属对该电极进行改性.采用扫描电子显微镜(SEM)及X射线衍射(XRD)等方法表征了电极的形貌及晶型;通过加速电极寿命测试和电催化降解硝基苯模拟废水实验,研究了金属掺杂对Ti/SnO2-Sb电极稳定性及电催化活性的影响.根据硝基苯降解的动力学方程分析不同金属掺杂对电极降解速率的影响;通过质谱对硝基苯的降解机理进行了初步探讨;采用水杨酸捕集羟基自由基的液相色谱法测定OH.的浓度.实验结果表明,与空白Ti/SnO2-Sb电极相比,金属掺杂改善了电极的表面形貌和SnO2衍射峰的强度,提高了Ti/SnO2-Sb阳极的电解寿命.对硝基苯模拟废水的电解实验结果表明,掺杂电极的电催化降解能力显著提高,硝基苯的降解符合准一级反应动力学方程.质谱分析结果表明,硝基苯在阴极被还原成苯胺并被氧化降解成其它有机物的过程发生迅速.羟基自由基浓度测定结果表明,自由基浓度越高,硝基苯降解速率越快,反应60 min时,空白Ti/SnO2-Sb电极的OH·浓度只有掺Cu金属电极的1/5.