Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Графитовые электроды с микро- и наночастицами благородных металлов или их бинарных систем в органической вольтамперометрии Челнокова Ирина Александровна

Графитовые электроды с микро- и наночастицами благородных металлов или их бинарных систем в органической вольтамперометрии
<
Графитовые электроды с микро- и наночастицами благородных металлов или их бинарных систем в органической вольтамперометрии Графитовые электроды с микро- и наночастицами благородных металлов или их бинарных систем в органической вольтамперометрии Графитовые электроды с микро- и наночастицами благородных металлов или их бинарных систем в органической вольтамперометрии Графитовые электроды с микро- и наночастицами благородных металлов или их бинарных систем в органической вольтамперометрии Графитовые электроды с микро- и наночастицами благородных металлов или их бинарных систем в органической вольтамперометрии Графитовые электроды с микро- и наночастицами благородных металлов или их бинарных систем в органической вольтамперометрии Графитовые электроды с микро- и наночастицами благородных металлов или их бинарных систем в органической вольтамперометрии Графитовые электроды с микро- и наночастицами благородных металлов или их бинарных систем в органической вольтамперометрии Графитовые электроды с микро- и наночастицами благородных металлов или их бинарных систем в органической вольтамперометрии
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Челнокова Ирина Александровна. Графитовые электроды с микро- и наночастицами благородных металлов или их бинарных систем в органической вольтамперометрии : дис. ... канд. хим. наук : 02.00.02 Казань, 2006 195 с. РГБ ОД, 61:07-2/170

Содержание к диссертации

Введение

1. ЭЛЕКТРОКАТАЛИЗ НА ГРАФИТОВЫХ ЭЛЕКТРОДАХ С МИКРО-И НАНОЧАСТИЦАМИ БЛАГОРОДНЫХ МЕТАЛЛОВ ИЛИ ИХ БИНАРНЫМИ СИСТЕМАМИ 12

1.1. Химически модифицированные электроды с электрокаталитическими свойствами 12

1.1.1. Электрокатализ на химически модифицированных электродах ....13

1.1.2. Электроды, модифицированные благородными металлами 14

1.1.3. Электроды, модифицированные наночастицами благородных металлов 18

1.1.4. Электроды, модифицированные бинарными системами благородных металлов 26

1.1.5. Электроды, модифицированные полимерными пленками с включенными частицами благородных металлов ..33

1.2. Применение ХМЭ с благородными металлами или композитами на их

основе в электроанализе 43

2. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ, АППАРАТУРА, 56

ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И УСЛОВИЯ ЭКСПЕРИМЕНТ 56

2.1. Постановка задачи , 56

2.2. Приборы и техника измерений 57

2.3. Объекты исследования и приготовление растворов 59

2.4. Определение истинной площади поверхности химически модифицированного электрода 62

3. РАЗРАБОТКА ЭЛЕКТРОДОВ, МОДИФИЦИРОВАННЫХ БЛАГОРОДНЫМИ МЕТАЛЛАМИ, ИХ БИНАРНЫМИ СИСТЕМАМИ ИЛИ КОМПОЗИТНЫМИ ПОЛИМЕРНЫМИ ПЛЕНКАМИ 64

3.1. Электрохимическое поведение осажденных на поверхности графитовых электродов благородных металлов 64

3.1.1. Электрохимическое поведение осажденных на стеклоуглероде частиц палладия 65

3.1.2. Электрохимическое поведение осажденных на стеклоуглероде частиц родия 66

3.1.3. Электрохимическое поведение осажденных на стеклоуглероде частиц рутения 66

3.1.4. Электрохимическое поведение осажденных на стеклоуглероде частиц платины ; 61

3.1.5. Электрохимическое поведение осажденных на стеклоуглероде частиц осмия 68

3.1.6. Электрохимическое поведение осажденных на стеклоуглероде частиц золота 68

3.2. Электроосаждение микро- и наночастиц благородных металлов на поверхность графитовых электродов 69

3 ,2,1. Электроосаждение микрочастиц благородных металлов на поверхность графитовых электродов 69

3.2.2. Электроосаждение наночастиц палладия, платины, золота на поверхность графитовых электродов 71

3.3. Электроосаждение бинарных систем благородных металлов на стеклоуглероде 77

3.4. Электроосаждение микро- и наночастиц благородных металлов или их бинарных систем на графитовые электроды, покрытые полимерными пленками 83

3.4.1. Электроосаждение микро- и наночастиц благородных металлов или их бинарных систем на пленку из поливинилпиридина 85

3.4.2. Электроосаждение микро- и наночастиц благородных металлов или их бинарных систем на пленку изнафиона 92

3.4.3. Электроосаоюдение микро- и наночастиц благородных металлов или их

бинарных систем на пленку из полианилина 96

4. ЭЛЕКТРООКИСЛЕНИЕ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ НА ЭЛЕКТРОДАХ, МОДИФИЦИРОВАННЫХ БЛАГОРОДНЫМИ МЕТАЛЛАМИ, ИХ БИНАРНЫМИ СИСТЕМАМИ ИЛИ ПОЛИМЕРНЫМИ КОМПОЗИТАМИ НА ИХ ОСНОВЕ 101

4.1. Электрокаталитическое окисление органических кислот на электродах, модифицированных осадками благородных металлов 10 2

4.1.1. Электрокаталитическое окисление муравьиной кислоты 10 2

4.1.2. Электрокаталитическое окисление щавелевой кислоты 10 5

4.1.3. Электрокаталитическое окисление аскорбиновой кислоты 11 7

4.2. Электрокаталитическое окисление этанола и ацетальдегида на электродах, модифицированных осадками благородных металлов 121

4.3. Электрокаталитическое окисление катехоламинов на электродах, модифицированных осадками благородных металлов 125

4.4. Электрокаталитическое окисление органических соединений на электродах, модифицированных биметаллическими системами 132

4.5. Электрокаталитическое окисление биологически активных веществ при физиологических значениях рН 138

5. ПРИМЕНЕНИЕ ХИМИЧЕСКИ МОДИФИЦИРОВАННЫХ ЭЛЕКТРОДОВ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ 147

5.1. Вольтамперометрическое определение органических соединений по электрокаталитическому отклику электродов, модифицированных микро- и наночастицами благородных металлов или их бинарных систем 147

5.2. Методики определения органических веществ на электродах, модифицированных полимерными пленками с включенными благородными металлами или их бинарными системами 151

5.3. Определение аскорбиновой кислоты на композитных пленочных электродах в фармпрепаратах и соках 152

5.4. Селективное определение допамина, мочевой и аскорбиновой кислот на химически модифицированных электродах 156

ВЫВОДЫ 164

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 166

Приложение 18 4

Введение к работе


Актуальность темы. Химически модифицированные электроды (ХМЭ) широко используются для вольтамперометрического определения как неорганических, так и органических соединений. Особое внимание уделяется разработке новых электрокаталитически модифицированных электродов, которые всё чаще используют для определения веществ биологического значения. Несмотря на значительное расширение круга материалов, используемых в качестве медиаторов, платиновые металлы и золото остаются основными электрокатализаторами. Каталитические свойства благородных металлов во многом определяются размерами и формой частиц металла, степенью дисперсности, природой носителя, способом их нанесения на поверхность электрода.

Особый интерес представляют наночастицы металлов, которые приобретают специфические свойства, отличные от свойств микрокристаллов. С наночастицами возможно протекание реакций, практически не идущих на поверхности микрокристаллов. При этом увеличение эффективности каталитической реакции может наблюдаться в несколько раз.

Часто более эффективными катализаторами являются бинарные системы по сравнению с индивидуальными металлами. Существуют различные способы получения электродов с мелкодисперсными осадками металлов. Улучшение электрокаталитических свойств благородных металлов и их бинарных систем достигается в результате включения их осадков в полимерные пленки, нанесенные на поверхность электродов.

Разработка новых ХМЭ с электроосажденными частицами благородных металлов или их бинарных систем на графитовой подложке или полимерной пленке для вольтамперометрического определения органических соединений является актуальной задачей.

В настоящей работе изучена электрокаталитическая активность благородных металлов и их бинарных систем, в том числе включенных в пленку из поливинилпиридина (ПВП), нафиона (НФ) и полианилина (ПАн), при окислении органических соединений, таких как этанол, ацетальдегид, допамин (ДА), адреналин (АД), муравьиная (МуК), щавелевая (ЩК), аскорбиновая (АК) и мочевая (МК) кислоты. Рассмотрено влияние состояния поверхности и размера частиц кристаллитов палладия, электроосажденных на поверхности графитовых и полимерных электродов, на электрохимические и каталитические свойства металла. Методом атомно-силовой микроскопии получены изображения поверхности немодифицированных и модифицированных электродов.

Работа выполнялась в соответствии с планами научно-исследовательских работ Казанского государственного университета по теме "Развитие теоретических и прикладных основ методов определения малых количеств биологически активных соединений" (№ гос. регистрации 0120107141) и при частичной финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проект № 03-03-33116).

Цель работы: Поиск новых подходов к созданию химически модифицированных электродов на основе микро- и наночастиц благородных металлов или их бинарных систем, электроосажденных на графитовой подложке или полимерной пленке и их использование для вольтамперометрического определения биологически активных веществ.

Научная новизна:

Разработаны ХМЭ с электроосажденными частицами благородных металлов (Pd, Rh, Os, Pt, Ru и Au) и их бинарных систем (Pd-Rh, Pd-Ru, Rh-Ru, Pt-Ru, Pt-Os, Ru-Os, Au-Pd, Au-Rh, Au-Ru, Au-Pt, Au-Os), а также композитные полимерные электроды на их основе. Найдены условия получения осадков благородных металлов и их бинарных систем, полимерных пленок из ПВП, НФ и ПАн на графитовой подложке; определены способы включения кристаллитов и биметаллических осадков благородных металлов в полимерные пленки.

Установлено образование микро- и наночастиц палладия на поверхности электродов из графитовых материалов (угольной пасты, высокоориентированного пирографита), в том числе покрытых полимерными пленками (ПВП, НФ) методом сканирующей зондовой микроскопии. Наноструктурирование палладия происходит при остановке электроосаждения катализатора из разбавленного раствора его соли на начальной стадии роста или при включении частиц металла в полимерные пленки.

Выбраны благородные металлы и их бинарные системы, осажденные на графитовых электродах или включенные в полимерные пленки, которые проявляют электрокаталитическую активность при окислении органических соединений с различными функциональными группами (гидроксильными, карбонильными и карбоксильными); предложены схемы реакций электроокисления.

Получены зависимости вольтамперометрических свойств благородных металлов (Pd, Pt, Rh и Au) от условий их электроосаждения, определяющих размер частиц модификатора. Установлен рост каталитического эффекта по мере уменьшения размера частиц металлов.

Сопоставлены каталитические, метрологические свойства и операционные характеристики ХМЭ на основе композитных пленок, определены факторы, влияющие на величину аналитического сигнала на рассматриваемых ХМЭ. Использование ХМЭ с наночастицами металлов (Pd, Pt и Au) приводит к росту чувствительности определения органических соединений на порядок, а применение ХМЭ с бинарными системами (Au-Pd, Au-Os, Au-Ru) позволяет повысить как чувствительность, так и селективность определения биологически активных веществ (допамина, аскорбиновой и мочевой кислот).

Разработаны вольтамперометрические способы определения органических соединений, таких как этанол, ацетальдегид, муравьиная, щавелевая, аскорбиновая и мочевая кислоты, допамин и адреналин с помощью графитовых электродов с электроосажденными микро- и наночастицами металлов, биметаллическими системами или полимерными композитами на их основе.

Практическая значимость работы: Использование разработанных ХМЭ на основе осадков благородных металлов, биметаллических систем и полимерных композитов в качестве электродов-сенсоров или детекторов представляет большой интерес для аналитической химии. Эти ХМЭ можно использовать при анализе фармпрепаратов, пищевых продуктов и биологических объектов. Разработаны способы определения этанола, ацетальдегида, щавелевой, аскорбиновой и мочевой кислот, допамина и адреналина по электрокаталитическому отклику ХМЭ. Предложен метод совместного вольтамперометрического определения допамина и аскорбиновой кислоты, допамина и мочевой кислоты, мочевой и аскорбиновой кислот на электродах, модифицированных бинарными системами Au-Pd, Au-Os и Au-Ru соответственно. Электрод, модифицированный пленкой из ПВП с электроосажденной системой Au-Pd, был использован для вольтамперометрического определения аскорбиновой кислоты в фармпрепаратах и соках, а электроды, модифицированные системами Au-Pd, Au-Ru и Au-Os – для определения допамина, мочевой и аскорбиновой кислот в модельных системах, близких по составу к биологическим жидкостям.

На защиту выносятся:

Способы получения ХМЭ на основе графитовых электродов с электро-осажденными осадками благородных металлов, биметаллических систем и полимерных композитов на их основе. Выбор рабочих условий получения ХМЭ.

Результаты исследования электрохимического поведения благородных металлов, биметаллических систем, осажденных на поверхности графитовых электродов или полимерных пленках. Выявление факторов, влияющих на вольтамперные характеристики окисления редокс-медиаторов.

Выбор системы редокс-медиатор – субстрат при электроокислении органических соединений на ХМЭ с микро- и наночастицами благородных металлов, биметаллических систем или полимерных композитов на их основе. Нахождение условий регистрации максимального каталитического эффекта.

Аналитические и метрологические характеристики рассматриваемых ХМЭ. Новые способы вольтамперометрического определения органических соединений, в том числе проявляющих биологическую активность (допамина, адреналина, щавелевой, аскорбиновой и мочевой кислот) на разработанных ХМЭ.

Апробация работы: Результаты исследований были доложены и обсуждены на международных и российских конференциях и изложены в материалах: VI Всероссийской конференции по электрохимическим методам анализа "ЭМА-2004" (Уфа, 2004), Всероссийской конференции по аналитической химии "Аналитика России 2004" (Клязьма, 2004), симпозиума "Нанофизика и наноэлектроника" (Нижний Новгород, 2005), Всероссийской научной конференции "Электроаналитика-2005" (Екатеринбург, 2005), 8 Международного Фрумкинского симпозиума "Кинетика электродных процессов" (Москва, 2005), Международной конференции молодых учёных по фундаментальным наукам "Ломоносов-2006" (Москва, 2006), XXI Российской конференции по электронной микроскопии "ЭМ’2006" (Черноголовка, 2006), Международного Конгресса по аналитической химии "ICAS-2006" (Москва, 2006), Международной научной конференции "Химия, химическая технология и биотехнология на рубеже тысячелетий" (Томск, 2006).

Публикации: По результатам работы опубликовано 5 статей и 12 тезисов докладов.

Структура и объем диссертации: Диссертация состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, трех глав результатов и их обсуждения, выводов и списка используемой литературы. Работа изложена на 195 страницах, содержит 64 рисунка, 36 таблиц и список литературы из 160 наименований. Первая глава (литературный обзор) дает представление о возможности использования в электроанализе ХМЭ с микро- и наночастицами благородных металлов или их бинарных систем, в том числе включенных в полимерную пленку. Во второй главе формулируется постановка задачи, описываются условия проведения эксперимента и объекты исследования. Третья глава посвящена разработке ХМЭ с электроосажден-ными микро- и наночастицами благородных металлов или их бинарных систем, а также полимерных композитов на их основе. В четвертой главе изучается электрокаталитическое окисление органических соединений, содержащих различные функциональные группы на электродах, модифицированных микро- и наночастицами благородных металлов или их бинарных систем, в том числе включенных в полимерную пленку. В пятой главе приведены аналитические методики определения органических соединений, проявляющих биологическую активность, на разработанных ХМЭ.

Циклические вольтамперограммы регистрировали с помощью потенциостата ПИ-50-1.1 и вольтамперометрического анализатора «Экотест-ВА». При регистрации вольтамперных кривых использовали трехэлектродную ячейку. В качестве индикаторного электрода применяли угольно-пастовый электрод (УПЭ), электрод из стеклоуглерода (СУ) или из высокоориентированного пирографита (ВОПГ) с рабочей поверхностью 0.10 см2, а также ХМЭ на их основе c пленками из поливинилпиридина (ПВП-СУ, ПВП-ВОПГ), нафиона (НФ-СУ, НФ-ВОПГ), полианилина (ПАн-СУ, ПАн-ВОПГ); с электроосажденными благородными металлами (М-СУ) или биметаллическими системами (М12-СУ), в том числе включенными в полимерные пленки (М-полимер-СУ, М12-полимер-СУ). Электродом сравнения служил хлоридсеребрянный электрод, вспомогательным – платиновая проволока.

Изучение морфологии поверхности электродов проводили методами сканирующей зондовой микроскопии, включающими атомно-силовую микроскопию (АСМ) в полуконтактом режиме и режиме фазового контраста. Использовали сканирующие зондовые микроскопы Solver BIO и Solver P47 фирмы НТ-МДТ. В качестве микрозондов использовали кантилеверы марки NSG-11/50 и NSG-20 с константой жесткости 48 Н/м фирмы НТ-МДТ.

В качестве объектов исследования использовали следующие органические соединения: этанол, ацетальдегид, допамин, адреналин, муравьиную, щавелевую, аскорбиновую и мочевую кислоты.

Химически модифицированные электроды с электрокаталитическими свойствами

Химически модифицированные электроды - это сенсоры нового поколения. Химически модифицированными называют электроды, на поверхность которых нанесены некоторые соединения (модификаторы), изменяющие свойства электрода. Химическая модификация поверхности твердого электрода позволяет дополнительно к традиционным свойствам электродной поверхности добавить новые функциональные возможности, которые повышают реакционную и избирательную способности индикаторного электрода.

В основе действия ХМЭ лежат различные явления [1], такие как хемосорбция, ковалентное связывание, реакции ионного обмена, комплексообразование, мембранный перенос и электрокатализ. Они могут проявляться при использовании электродов как раздельно, так и в комбинации друг с другом.

Возможность вольтамперометрического определения органических соединений на ХМЭ определяется наличием электрофорных групп в структуре молекул субстрата или его продуктах взаимодействия с модификатором, а также их способностью вступать в реакцию с материалом электрода. Однако большая часть органических и неорганических соединений не проявляет электрофорных свойств в доступном диапазоне потенциалов и не регистрируется вольтамперометрически. Электродные реакции многих соединений протекают с большим перенапряжением. Один из подходов понижения перенапряжения состоит в использовании электродов с электрокаталитическими свойствами.

Приборы и техника измерений

Циклические вольтамперограммы регистрировали с помощью потенциостата ПИ-50-1.1 и вольтамперометрического анализатора "Экотества". При регистрации вольтамперных кривых использовали трехэлектродную ячейку. В качестве индикаторного электрода применяли угольно-пастовый электрод (УПЭ), электрод из стеїшоуглерода (СУ) или из высокоориентированного пирографита (ВОПГ) с рабочей поверхностью 0.10 см , а также ХМЭ на их основе с пленками из поливиниллиридина (ПВП-СУ, ПВП-ВОПГ), нафиона (НФ-СУ, НФ-ВОПГ), полианилина (ПАн-СУ, ПАн-ВОПГ); с электроосажденными благородными металлами (М-СУ) или биметаллическими системами (Мі-М2-СУ), в том числе включенными в полимерные пленки (М-полимер-СУ, Мі-Мг-полимер-СУ). Электродом сравнения служил хлоридсеребрянный электрод, вспомогательным -платиновая проволока.

Приготовление УПЭ осуществлялось следующим образом: активированный уголь смешивали со связующим веществом (вазелин, парафин) в массовом соотношении 6:4 и тщательно перемешивали. Полученным составом наполняли углубление в индикаторном электроде и запрессовывали. В качестве контакта применяли медную проволоку с платиной на конце.

Перед модифицированием графитового электрода проводили предварительную подготовку его поверхности: электрод шлифовали на абразивных материалах, фильтровальной бумаге и кальке, промывали бидистиллированной водой и активировали многократным сканированием потенциала в 0.5 М растворе H2SO4. При регистрации циклических вольтамперограмм использовали скорость наложения потенциала (v), равную 20 мВ/с. Коэффициент скорости электродной реакции определяли, варьируя величину v в интервале от 10 до 100 мВ/с.

Изучение морфологии поверхности электродов проводили методами сканирующей зондовой микроскопии, включающими атомно-силовую микроскопию в полуконтактом режиме и режиме фазового контраста. Использовали сканирующие зондовые микроскопы Solver BIO и Solver Р47 фирмы НТ-МДТ. В качестве микрозондов использовали кантилеверы марки NSG-11/50 и NSG-20 с константой жесткости 48 Н/м фирмы НТ-МДТ.

Электрохимическое поведение осажденных на поверхности графитовых электродов благородных металлов

Отличительной особенностью благородных металлов является специфическая адсорбция на их поверхности ионов водорода и гидроксид-ионов, которые разряжаются в определенной области потенциалов. На анодной ветви вольтамперограммы (рис. І а) в так называемой "водородной" области потенциалов (I) наблюдаются обратимые пики, соответствующие окислению слабо и прочно связанного водорода. Затем следует двойнослойная область потенциалов (II). В "кислородной" области потенциалов (III) наблюдается максимум тока, где происходит разряд адсорбированных гидроксид-ионов, которое сопровождается с переносом заряда на металл (МОН) и образованием поверхностного оксида (МОх) [141], Такая картина характерна для всех металлов, кроме рутения и осмия. Для этих металлов в так называемой "водородной области" потенциалов, скорее всего, происходят квазиобратимые редокс-переходы в гидратированных поверхностных оксидных группах, а не процессы адсорбции-десорбции водорода [144]. Кроме того, в литературе приводятся сведения о том, что в области потенциалов, предшествующей выделению кислорода {Е ОгШтР =1.23В), возможно прямое окисление металла при потенциалах, соответствующих значениям стандартных редокс-потенциалов для каждого металла [145].

Электрокаталитическое окисление органических кислот на электродах, модифицированных осадками благородных металлов

При окислении муравьиной кислоты на СУ на фоне боратного буферного раствора с рН 9.0 на вольтамперограмме наблюдается одна растянутая по оси потенциалов волна с Еу2= 1.10 В, а на фоне 0.1 М H2SO4 волна окисления этого соединения не проявляется (рис. 4.1, кривая 1). По сравнению со значением стандартного потенциала для редокс-системы СО2+2НҐ/Н2СО2 (Я0 = -0.20 В [155]) муравьиная кислота на СУ окисляется с перенапряжением.

При исследовании электрохимического поведения МуК на ХМЭ с электроосажденными благородными металлами было установлено электрокаталитическое окисление этой кислоты на электродах Pd-СУ, Аи-СУ

Рис. 4.1. Циклические вольтамперограммы, получештые на Pt-СУ в отсутствие (1) и в присутствии 5хЮ"2 М муравьиной кислоты на фоне 0.1 М раствора H2S04.

Формы регистрируемых вольтамперограмм окисления МуК на всех ХМЭ похолш. На катодной ветви наблюдаются две ступени: первая имеют форму пика, а вторая - форму волны. Первая ступень окисления имеет четко выраженную предволну. На обратной катодной ветви фиксируется только один пик, при потенциалах которого происходит восстановление оксо- и гидроксогрупн металла до металла в степени окисления 0. На катодной ветви циклической вольтамперограммы наблюдается рост анодного тока после пика восстановления металла (рис. 4.1), который, вероятно, связан с окислением субстрата на электрогенерированных частицах модификатора.

На основании зависимостей каталитического тока (Г) от скорости наложения потенциала (v) в координатах У/л/v от Vv, которые имеют пололштельныи и отрицательный наклон для предволны первой ступени и первого пика (рис. 4.2), можно сделать вывод о том, что электрохимический процесс при потенциалах предволны осложнен адсорбцией, а при потенциалах пика - химической реакцией. Высота первой ступени значительно больше по сравнению с фоновым сигналом и зависит от концентрации субстрата. Поэтому можно сделать вывод, что при этих потенциалах происходит электрокаталитическое окисление муравьиной кислоты. Высота второй ступени по сравнению с фоновой кривой не увеличивается, поэтому молено предположить, что в этой области потенциалов происходит окисление только модификатора.

Вольтамперометрическое определение органических соединений по электрокаталитическому отклику электродов, модифицированных микро- и наночастицами благородных металлов или их бинарных систем

ХМЭ с каталитическими свойствами способствуют повышению чувствительности определения органических соединений, которая, в первую очередь, зависит от каталитических свойств благородных металлов и композитов на их основе. Как было установлено в разделе 4, для МуК больший каталитический эффект в кислой среде наблюдается на биметаллическом электроде Au-Pd-СУ, для ЩК - на электродах Pd-СУ и Ац-СУ, для АК - на электродах Аи-СУ и Au-Pd-СУ. При окислении допамина среди рассматриваемых модификаторов больший каталитический эффект был установлен на электродах Рё(нано)-СУ, Au-СУ и Au-Pd-СУ. Электрокаталитическое окисление этанола и ацетальдегида происходило на ХМЭ с осажденными частицами Pt, и бинарной системой Pt-Os.

ХМЭ с лучшими электродными характеристиками были использованы для вольтамперометрического определения рассматриваемых органических соединений.

Методика определения органических соединений на электродах, модифицированных металлами или их бинарными системами е кислой среде. В мерную колбу на 10 мл вводили фиксированный объем раствора аналита и доводили до метки фоновым электролитом - 0.1 М раствором H2S04. Раствор переносили в электрохимическую ячейку. Затем в исследуемый раствор погружали ХМЭ (для определения МуК можно использовать Au-Pd-СУ, ЩК - Pd(HaHo)-Cy, Pd-СУ или Au-СУ, АК - Аи-СУ ИЛИ Au-Pd-СУ, ДА - Ргі(нано)-СУ, Аи-СУ ИЛИ Au-Pd-СУ, этанола и ацетальдегида - Pt-Os-СУ), вспомогательный и хлоридсеребряный электроды и регистрировали циклическую вольтамперограмму в интервале от 0.0 В до 1.3 В, на которой измеряли величину каталитического тока окисления аналита (МуК на Au-Pd-СУ при Еп= 0.60 В, ЩК на Р }(нано)-СУ, Pd-СУ и Au-СУ при Еп=0.75 В, АК на Аи(нано)-СУ и Au-Pd-СУ при П=0.35В и 0.30В соответственно, ДА на Рё(нано)-СУ, Au-СУ и Au-Pd-СУ при Еи = 0.50 В, этанола и ацетальдегида - Pt-Os-СУ при п = 0.74 и 0.47В соответственно).

Похожие диссертации на Графитовые электроды с микро- и наночастицами благородных металлов или их бинарных систем в органической вольтамперометрии