伏安法同时测定硝基酚类同分异构体(3)

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碳纳米管一般在纯化之后都会采用化学修饰，因为纯化之后的碳纳米管溶解性较差，不利于碳纳米管的应用，而通过化学修饰可明显改善碳管溶解[12]，更加有利于利用。

碳纳米管由于自身的易被氧化生成羧基，所以就为发生化学反应提供了条件。如Jia等[13]和Liu等[14]都利用了这一性质将碳纳米管进行了裁剪。在此基础上，Chen等[15,16]首次制备了可溶的碳纳米管，使碳纳米管在应用上得到了进一步的发展。

1.7 碳纳米管的应用

碳纳米管不仅具有石墨的本征特性，如优良的耐热，传热和导电特性，也具有一定的化学惰性，由于自己构造使其具有更大的反应活性，并且碳纳米管管壁在电荷传输上也有比较好的表现，这些特性都是碳纳米管在应用方面具有得天独厚的优势和条件，有理由相信其在未来的发展中一定会得到更多的关注和研究。

碳纳米管不仅在存储能源方面，在作为模具方面都具有很多可以利用研究的地方，由于其自身的特性，并且在复合材料方面也展现了巨大的发展潜力，这些方面的研究和利用远远没有完全发挥碳纳米管的巨大潜力。

碳纳米管不仅使物理学家研究毛细现象机理最细的毛细管提供了可能，也使化学家进行纳米化学反应最细的试管变得有可能。利用碳纳米管上极小的微粒可以引起碳纳米管在电流中的摆动频率发生变化， 1999年时巴西和美国科学家发明了精度在10-17kg精度的“纳米秤”，能够称量单个病毒的质量。

1.8 实验技术

1.8.1 循环伏安法

循环伏安法是电化学行为研究中最常用的一种方法，其在研究化合物电极过程的机理吸附等现象时具有较好的表现，成为最常用的电化学方法之一。

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伏安分析法是一种在设定电位下测量记录电流的方法，根据仪器扫面得到伏安特性曲线（图1-3），然后根据伏安特性曲线进行定性定量分析。正向扫描时，电位从E1扫到E2（即从-0.2扫到0.2V，电位辐值为0.4V）。反扫时电位从E2扫到E1（从0.2到-0.2 V）。Ep, c ，Ep, a ，分别为阴极峰电位与阳极峰电位。Ip, c ,Ip,a分别为阴极峰电流与阳极峰电流。循环伏安扫描是依据基线的特征 表现出电极表面的电容特性，电位范围的确定是建立在背景扫描的基础上的，基线的特征主要由电极的性质粗糙度等有关。

图 1-3 循环伏安图 1.8.2 线性扫描伏安法

线性扫描伏安法主要用于定量分析峰电流和待测浓度呈线性关系的吸附性物质的测定，其主要原理是由电解池中工作电极和辅助电极测定扫描图像，其中工作电极主要是静汞电极或滴汞电极等可极化的微电极，辅助电极和参比电极则不可极化，可以单次或多次扫描，电位扫描速率通常在0.1v/s 左右。

1.9本课题的研究目的与意义

酚类化合物对环境水体的污染，是现在世界上危害大，范围广的工业废水之一，对环境水体污染较为严重。由于它在生活中的存在的范围较为广，如化工，燃气，医药，农药等方面都有酚类的存在，这污染物如不经过处理直接排放，则会对大气，水，土壤和食品等照成较大危害。当前主要检测方法有光度法、流动注射分析法、分子荧光法、色谱法等。这些传统的分析方法有的选择性差，有的灵敏度低，样品预处理时间长，操作繁琐，特别是同时测量硝基酚类异构体较困难。

而化学修饰电极具有高灵敏性和高选择性以及无污染等优点，所以采用化学修饰电极对硝基酚类的电化学氧化行为进行研究越来越受到人们的关注和应用，而且硝基酚有一定的电活性，为其电化学检测提供了前提。

随着对化学修饰电极功能研究的不断深入，发现它对环境污染物的检测具有重大意义和实用价值，现在迫切需要一种简便快速、经济实用的微型化分析装置。在多种

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发展中的检测分析技术中，化学修饰电极的检测正得到许多研究者重视。例如在涉及电子学科，环境化学及电化学等学科领域中，由于电化学传感器技术在分析特定的还原和氧化集团的电化学信号中，不仅具有检测过程不易受到样品浑浊度的限制而且具有简单方便，易于实现微型化，具有检测灵敏度高，又经济实惠的特定，使得其在电化学研究中受到许多研究者的重视。

随着纳米技术的发展，使得碳纳米管的制备和纯化也得到了长足的发展，碳纳米管的发展研究正在迅猛前进，这使得碳纳米管在分析化学中的应用也得到越来越广泛的关注。因为化学修饰电极具有高灵敏性和高选择性以及无污染等优点，所以采用化学修饰电极对硝基酚类的电化学行为研究是非常必要的。

本论文将开展碳纳米管修饰电极的制作方法及硝基酚类同分异构体在碳纳米管复合修饰电极表面上电化学的行为研究。

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第2章 碳纳米管修饰电极的制备

2.1 实验药品

间硝基酚，对硝基酚（中国药品生物制品检定所），磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、醋酸、醋酸钠，硫酸及其它试剂均为分析纯，实验用水为蒸馏水。单壁碳纳米管、无水乙醇、壳聚糖、浓硫酸、浓硝酸、氯化钠、磷酸氢二钠、磷酸二氢纳、柠檬酸钠、柠檬酸、聚乙二醇、氯化铬、硫酸铜、乙酸铝、氯化铁、硫酸锰、氯化镍、硫酸铝、间苯二酚、对苯二酚、对氯苯酚、4-氯苯酚、2，4-二硝基苯酚、氯铂酸、抛光粉等。

2.2 实验仪器

CHI660D电化学工作站（上海辰华仪器有限公司） 工作电极：玻碳电极（天津艾达科技发展有限公司） 参比电极：饱和甘汞电极（上海电光仪器厂） 对电极：铂电极（天津艾达科技发展有限公司） 雷磁精密pH计（上海仪电科学仪器股份有限公司） 电子天平（上海民科精密科学仪器有限公司）

SY3200超声波清洗器（上海声源超声波仪器设备有限公司） 78-1磁力加热搅拌器（杭州仪表电机厂）

SHZ-D（Ⅲ）循环水式真空泵（巩义市予华仪器有限责任公司） JJ型精密增力电动搅拌器（江苏亿通电子有限公司） DZTW调温电热套（北京市永光明医疗仪器厂） 70-1型远红外干燥箱（上海申光仪器仪表有限公司） 微量进样器（上海求精生化试剂仪器有限公司）

玻璃棒,烧杯,10、25、50、100、250、500mL容量瓶,洗瓶,10、100mL量筒，0.1、

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1、2、5、10mL移液管。

2.3 实验条件

以复合修饰电极为工作电极，将三电极置于10 mL pH=4.1的HAc-NaAc的缓冲溶液中，加入浓度为1.5 × 10-3mol·L-1 间硝基酚，富集时间4s,采用线性扫描伏安法记录其电流-电位曲线，于0.123V测量其氧化峰电流。每次测量后，将修饰电极置于空白缓冲溶液中，在-0.8～1.0V之间以0.1 V·s-1 循环扫描20圈恢复电极的活性，实现连续测量。

2.4 裸电极预处理

2.4.1 表面处理原因

一般在固体电极上电化学行为的重现性较差，因此就需要在修饰前对电极表面进行预处理。其原因是在经过多次使用电极之后由于所测物质会在电极的表面形成一层表面膜而照成表面污染，使测量不准确，同时氧化作用也增加了表面粗糙度，容易形成惰化层。

2.4.2 表面处理目的

对电极进行电化学预处理通常能改变其选择性，引入电化学处理方法来修饰电极，会使之获得很好的选择性。类似的处理方法，如采用不同的频率和电位范围，也获得了很好的效果。

在采用恒电流处理电极 …… 此处隐藏：1480字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……