第 34 卷 2006 年 4 月
分析化学( FENXI HUAXUE) 研究报告 Chinese Journal of Analytical Chemistry
第4 期 469 ～ 473
乙醇对双核酞菁钴掺杂聚苯胺膜修饰电极特性的影响
曹勇 郭黎平 # 安敏 朱连德 崔秀君
( 东北师范大学化学学院, 长春 130024) 摘 要 研究了乙醇对双核酞菁钴 bi-CoPc) ( 掺杂聚苯胺 PAn) ( 膜修饰电极特性的影响.用循环伏安法
(CV) 考察了乙醇浓度不同时, 玻碳电极 GC) ( 上双核酞菁钴掺杂聚苯胺的电聚合过程, 用紫外-可见吸收光谱 ( UV-Vis) 红外光谱 FTIR) , ( 和扫描电子显微镜 SEM) ( 表征了在氧化铟锡玻璃 ITO) ( 电极上 bi-CoPc 掺杂的 PAn 膜, 研究了乙醇对膜以及该膜修饰电极对溶液中分子氧电催化性能的影响.结果表明, 乙醇对苯胺的电 聚合有促进作用, 有助于增加 bi-CoPc 掺杂量, 膜的光谱特性发生变化, 表面形貌更加均匀.乙醇存在下制备 制备的电极催化能力最强. 的修饰电极对溶液中分子氧的电催化活性明显提高.当乙醇含量为 10% 时, 关键词 聚苯胺, 双核酞菁钴, 乙醇, 修饰电极
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引
言
聚苯胺 PAn) ( 除具有抗氧化性和热稳定性之外, 还兼有独特的掺杂行为和良好的电化学可逆性, 再
[1] 加上原料易得, 合成方法简单, 受到广泛的关注, 被认为是最有应用前景的导电聚合物 .为了改进聚
人们尝试用不同掺杂剂.金属酞菁类化合物具有大 π 电子共轭体系, 苯胺的性能及拓展其应用领域, [2] 良好的热稳定性, 并具有光学, 电化学, 电催化及电致发光等性质, 是优良的掺杂剂之一 . 双核酞菁化合物具有丰富的电化学和电催化性质, 平面双核酞菁钴与酞菁钴相比较, 其具有扩大的 储备电子能力更强, 电子传递更快, 表现出独特的性质 . π 共轭体系, 有助于形成有序结构, 研究了乙醇对双核酞菁钴掺杂聚苯胺膜 为了增加酞菁在 PAn 中的掺杂量, 电聚合过程的影响, 得到了具有酞菁功能基的掺杂聚苯胺导电膜, 用循环伏安法 CV) 紫外-可见吸收 ( , 光谱 UV-Vis) 傅里叶红外 FTIR) 扫描电子显微镜 SEM) ( , ( , ( 等方法研究了乙醇对膜特性的影响.
[3, 4]
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2. 1
实验部分
仪器与试剂 CHI-610 型电化学工作站 上海辰华仪器公司) 三电极系统: ( ; 玻碳电极 d = 3 mm) ITO ( 和 (1 cm2 )
Ag ( 为参比电极, 铂丝为对电极; 紫外可见近红外光谱仪 美国 ( 导电玻璃为工作电极, / AgCl 饱和 KCl) Varian CARY 500) 傅里叶变换红外光谱仪 美国 Nicolet MAGNA 560) 扫描电子显微镜 荷兰 Philips ; ( ; ( XL-30 ESEM FEG) . ( , 高纯氮气, 高纯氧 双核酞菁钴 bi-CoPc) 东北师范大学精细化工公司) 使用前用索氏提取法提纯; ( 气 > 99. 99% ) 苯胺 An) ( ; ( 使用前经减压蒸馏提纯, 封存于氮气中, 5 d 内用完; 在 缓冲溶液采用 pH 2. 8 的布列顿-罗宾逊 B-R) ( 缓冲溶液; 乙醇; 所用试剂均为分析纯; 水为二次蒸馏水. 2. 2 实验方法 将 GC 电极按照文献 [5] 处理后置于含 1 mmol / L bi-CoPc, 1 mol / L An 和 0. 1 mol / L H2 SO4 , 0. 乙醇 占溶液的体积分别为 0% , 10% , 20% , 33% 和 50% 的溶液中, - 0. 2 ～ 0. 9 V 电位范围内, 50 mV / s 在 以 进行循环伏安扫描, 扫描圈数为 15 圈, 即得到 bi-CoPc 掺杂的 PAn 膜修饰电极 bi-CoPc-PAn / GC) 之后 ( , 用水反复冲洗电极表面后备用.ITO 导电玻璃经 NaOH 和丙酮溶液超声清洗后, 再经水反复超声清洗, 用 N2 吹干.电聚合制备成膜过程与 GC 相同, 扫描 20 圈后, 得到 bi-CoPc-PAn / ITO 膜修饰电极. 得到的 bi-CoPc-PAn / GC 作为工作电极, 放入缓冲溶液中进行循环伏安扫描, 记录循环伏安曲线; 工
2005-06-30 收稿; 2005-08-29 接受 本文系中国科学院长春应用化学研究所电分析化学国家重点实验室资助项目 SKLEAC2004 - 1) (

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