多金屬氧酸鹽基的復合材料修飾電極、電化學及電催化研究

多金屬氧酸鹽基的復合材料修飾電極、電化學及電催化研究本論文從所需要材料的功能特性出發(fā)，采用分子設計原理，有目的地的選擇有機官能團制備了多金屬氧酸鹽基的復合材料，探討了將這些復合材料用做修飾劑制備穩(wěn)定性好的溶膠-凝膠薄膜修飾電極以及高穩(wěn)定的、表面可更新的本體修飾碳糊電極和石墨有機硅復合電極的可行性，并研究了它們的電化學和電催化性能。主要研究結(jié)果如下：1．設計并通過室溫固相反應制備了無機·有機雜化的多金屬氧酸鹽納米粒子，通過溶膠-凝膠技術(shù)首次將這種納米粒子修飾到蠟浸石墨電極的表面，并系統(tǒng)研究了這種納米粒子修飾電極(P₂Mo₁₈-WIGE)的電化學行為。該修飾電極可以催化氯酸根、亞硝酸根和過氧化氫的還原。其主要優(yōu)點是長期穩(wěn)定性好，這主要歸因于雜化納米粒子的不溶性。2．以鉬磷酸為例設計合成了其十六烷基吡啶的雜化物(C₂₁H₃₈N)₃PMo₁₂O₄₀·H₂O，并首次將這種雜化物用做本體修飾劑通過直接溶劑混合法制備了表面可更新的化學修飾碳糊電極；通過電化學方法表征了該修飾電極。該修飾電極對亞硝酸根、溴酸根和過氧化氫的還原表現(xiàn)出很好的電催化活性。該修飾電極的主要優(yōu)點有兩個：（1）當電極表面被污染時可以通過擠出一點碳糊很方便地更新，這對實際應用來說十分重要，而且制備簡單、價格便宜；（2）穩(wěn)定性好，這主要歸因于這種雜化物的不溶性、C₂₁H₃₈N⁺對糊液的親和力以及PMo₁₂在石墨上的強吸附。3．探討了以無機-有機雜化的多金屬氧酸鹽納米粒子為本體修飾劑通過研磨混合法制備了表面可更新的化學修飾碳糊電極的可行性。該修飾電極在酸性水溶液中的電化學行為通過循環(huán)伏安和方波伏安進行了表征。結(jié)果表明該修飾電極對亞硝酸根、溴酸根和過氧化氫的還原有很好的電催化活性。該修飾電極的優(yōu)點是表面可更新且長期穩(wěn)定性好。4．鋁磷酸化學摻雜的聚毗咯被首次用做本體修飾劑制備了化學修飾的碳糊電極。該修飾電極充分利用了多金屬氧酸鹽摻雜的聚合物的優(yōu)點和碳糊電極表面可更新的特性，對過氧化氫的還原表現(xiàn)出很高的電催化活性，因此可被用做過氧化氫測定的電化學傳感器，一旦表面受到污染可以很方便的更新。5．設計合成了含有三c＊。聯(lián)毗陡廣和多金屬氧酸鹽的電活性復合物RllPMO12和RuSZMO18，并首次將它們用做雙功能電催化劑通過直接混合法制備了本體修飾的碳糊電極限(PE似及通過溶膠－凝膠技術(shù)制備了本體修飾的石墨有機硅復合電極（RIJSZMO；。－GOSE），并通過循環(huán)伏安研究了它們的電化學行為。這兩種不同方法制備的雙功能化學修飾電極不僅對過氧化氫和澳酸根的還原表現(xiàn)出良好的電催化活性，這主要歸因于多金屬氧酸鹽的功能，而且對亞砷酸根的氧化也表現(xiàn)出很好的電催化活性，這主要是三口，2’－聯(lián)毗陡廣的功能。該修飾電極也同樣具有表面可更新且長期穩(wěn)定性好的優(yōu)點。6．以Lindquis－型多金屬氧酸軟Mo。O；／－做非配位的陰離子模版構(gòu)筑了一系列新的、三維的、瀾系－芳香單竣酸二聚物的超分于網(wǎng)絡：［Ln。（DNBA）4（DM）s］［Mo0O10］(Ln—La，Ce2和