磷钼酸修饰电极对抗坏血酸的电催化作用.pdf

第8期
化学世界
多壁碳纳米管/磷钼酸修饰电极对抗坏血酸的电催化作用
罗宿星',伍远辉2,勾华
1.遵义师范学院化学系,贵州遵义563002;2.重庆大学材料科学与工程学院,重庆400045)
摘要:制备了GC/ MWNTS/PMo12O。修饰电极,研究了其在硫酸溶液中的电化学行为,来用循
环伏安法研究了修饰电极对抗坏血酸的电催化特性。结果表明,该修怖电极在酸落液中的电化
学行为是表面控制过程。抗坏血酸的浓度在3×10~3~1×10-2mol/L范内,催化电流与抗坏血
酸的浓度呈现良好的性关系,该修怖电极具有较好的稳定性
关键词:磷钼酸;碳纳米管;抗坏血酸;修怖电极
中图分業号:O646.54
文献标志码:A
文章编号:0367~-6358(2010)08-0459-03
Electrocatalytic Activity of Multi-carbon Nanotube Electrode
Phosphomolybdic Acid Modified Electrode for Ascorbic Acid
LUO Su-xing WU Yuan-hui 2, GOU Fua
1 Department of Chemistry, Zunyi Normal College, Guizhou Zunyi 563002, China
2. School of Material Science and Engineering, honging University, Chonging 400045, China)
Abstract G/MWNTS/PMO O; modified electrode was prepared and its electrochemical behavior in
H2 SO, solution was studied. The electrochemical characteristics of the modified electrode were studied by
using cyclic voltammetry. The result showed that electrochemical behavior of the modified electrode in
H SO, solution was a diffusion-controlled process. There was a good linear relationship between the peak
current and the concentration of ascorbic acid in the range of 3 X 10-1 X 10 mol/L. The modified
electrode had good stability
Key words: phosphomolybdic acid; carbon nanotube; ascorbic acid; modified electrode
杂多酸作为一类丰富的无机金属氧化物群,由咯、聚苯胺等导电聚合物方面,而对于将其掺杂于多
于其独特的分子结构和电子性质,已在催化12、分壁磯纳米管中制备修饰电极的研究国内鲜见报道
子材料和医药等领域得到广泛的应用,成为人杂多酸修饰电极常用来检测一些电活性无机
们广泛关注的热点。但杂多酸比表面积小,不利于物门,如NO2,而对生物电活性物质,如抗坏血酸
充分发挥催化活性,将杂多酸有效地负载于合适的的研究较少
载体上],使其高度分散,以增大其比表面积,提高
本文制备了多壁碳纳米管/磷钼酸复合膜修饰
催化效率,因而在实际应用中受到人们的关注。
电极,研究了它在硫酸溶液中的电化学行为,发现它
目前,科研工作者对于负载杂多酸修饰电极的对抗坏血酸存在催化作用。
研究主要集中在把杂多酸作为掺杂物掺杂于聚吡1实验部分
收稿日期:2009-12-31;修回日期:2010-06-17
甚金项目:贵州省教育厅自然科学研究资助项目(2008068);遵义市科技局基金资助项目(科合社[2008]24)
作者介:罗宿星(1984~),女,四川眉山人,项土,讲师,主要从事电分析化学方面的研究。E-mail:luosuxing123123@163.com
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化学世界
年
1.1仪器与试剂
别为+0.31、+0.17、一0.05V,与文献值相符?,
CHI660C型电化学工作站(上海辰华公司);并且阴极峰电流值几乎与对应的阳极峰电流值相
电极体系:饱和甘汞电极(SCE)为参比电极,铂电等。在酸性溶液中,PMo12O。这三对峰对应的电化
极为对电极,玻碳电极或修饰电极为工作电极。化学反应如下[1?
学试剂均为分析纯,实验用水均为二次蒸馏水
PMo2O。+2e-+2H+→H2PMo2Oo(1)
实验方法
H2PMo2O。+2e~+2HtH4PMo2O。(2)
1.2.1电极的处理
HL PMO2O。+2e~+2Ht→ FEPMO2O。(3)
玻碳电极分别用1800#,2000#,4000#金相
反应(1)、(2)、(3)分别对应于氧化还原峰1、2、
砂纸打磨抛光,再依次用丙酮,乙醇,10%NaOH溶3,这些反应均伴随着质子化过程
液,1:1的HNO2溶液,二次蒸馏水清洗,烘于备
以峰2为例,作峰电流ρ与扫描速率的关系
用
图(见图2),由图可知,在低于200mV/s的扫描速
1.2.2GC/ MWNTS/PMon2O修饰电极的制备率下,阴极和阳极峰电流与扫描速率成线性关系。
经预处理的玻碳电极以50mV/s扫速在0.5因此,PMo2O。的电化学行为是表面控制过程。
mol/LH2SO中在一0.2~1.2V之间扫描至稳
定,烘干。把处理后的多壁碳纳米管超声分散于磷
钼酸水溶液中,蹲钼酸分子就会通过自发而强烈的
化学吸附作用被吸附到多壁碳纳米管表面],这样
050100150200
就能使其分散,防止聚集,从而产生檍定的黑色悬浮
液。处理后的玻碳电极置于悬浮液中,循环伏安扫
描至稳定,用二次蒸馏水洗涤
结果与讨论
200.20.40.60.81.0
2.1碳纳米管和磷钾酸在玻碳电极上的聚合
玻碳电极在多壁碳纳米管和磷钼酸混合液中的图2修饰电极在0.5moM/LH2SO、溶液中于不同扫描速
连续循环伏安图见图1。由图可以看出,随着扫描
率下的循环伏安图(a~d250,100,150,200mV?s-1)
次数的增加,峰电流增大,表明修饰膜的增长。循环2.3GC/ MWNTTS/PMo2O。修饰电极对抗坏血
伏安图中氧化还原峰表明磷钼酸以大阴离子作为对酸的电催化
离子的形态掺杂到碳纳米管中。
图3为GC/ MWNTS/PMo12O修饰电极在不
同浓度的抗坏血酸上的循环伏安图。经对比实验发
现,裸玻碳电极和多壁碳纳米管修饰电极对抗坏血
酸在0.43V附近无氧化还原峰;而GC/ MWNTS
PMon2O。修饰电极对抗坏血酸在0.43V附近有明
显的电催化作用,且峰电流与抗坏血酸浓度呈良好
的线性关系(见图3),相关系数r=0.988。
0.200.20.40
图1玻碳电极在多壁碳纳米管和磷钼酸溶液中的
连续循环伏安图
-15
2.2GC/ MWNTS/PMo2O。修饰电极在硫酸溶
液中的电化学行为
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