表面活性剂和有机物在金属电极表面相互作用的电化学研究

作     者：黄利坚 

作者单位：武汉大学 

学位级别：硕士

导师姓名：曾百肇

授予年度：2004年

学科分类：081704[工学-应用化学] 07[理学] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 070302[理学-分析化学] 0703[理学-化学] 

主      题：十二烷基硫酸钠 爱普杷嗦 金电极 富集行为 十六烷基溴化吡啶 混合沉积膜 L-谷胱甘肽 银电极 电化学沉积 

摘      要：表面活性剂在电（分析）化学中有较广的应用，尤其在极谱法测定金属离子的实验中，它们常常作为增敏试剂加入到被测溶液中。近年来，又出现了表面活性剂对电活性有机物质的直接测定具有增敏效果的报导。但是，这方面的研究主要采用碳糊电极等非金属电极作为工作电极，以金属电极来研究这种增敏作用的文献很少。本论文采用循环伏安法研究了表面活性剂在多晶金（银）电极表面对一些有机物的富集作用及其富集机制。具体内容如下所述： （1）研究了阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠（SDS）在多晶金电极表面对爱普杷嗪的富集作用。爱普杷嗪具有电化学活性，它的循环伏安行为和与其结构相近的异丙嗪非常相似，从而根据相关文献得到了它的电化学反应机理;在pH3.5的柠檬酸-邻苯二甲酸氢钾缓冲溶液中，爱普杷嗪于0.67 V处出现一个阳极峰。但在爱普杷嗪浓度较低时，此阳极峰的峰形较差，因其右边有肩峰;然而，当我们向此溶液中加入一定量的阴离子表面活性剂SDS后，其峰形得到了较大的改善，峰电流和峰面积也相应地提高了。显然，表面活性剂的加入提高了金电极表面爱普杷嗪的吸附量。其它一些阴离子表面活性剂也能提高爱普杷嗪在金电极表面的富集量，但非离子、阳离子和两性表面活性剂对爱普杷嗪没有富集作用。文中讨论了SDS的对爱普杷嗪的富集机制并对一些条件进行了优化后发现，在低浓度区域爱普杷嗪峰电流和其浓度成线性关系，因而具备一定的分析价值。 （2）研究了谷胱甘肽和表面活性剂十六烷基溴化吡啶（CPB）在多晶银电极上的共沉积行为。发现银电极在两者的混合溶液中于0.05 V沉积一段时间后，有两者的混合沉积膜生成。这个沉积膜于-1.1 V处产生一个峰形很好的阴极峰，相应地，于较高电位处出现多重阳极峰。进一步研究表明，这个阴极峰应主要归属于CPB的还原，而不是谷胱甘肽的还原解吸。为了得到沉积膜形成的信息，我们还研究了沉积电位、沉积时间、CPB浓度、底液浓度和pH值对沉积膜形成的影响。最后比较了其它一些含硫化合物和表面活性剂的混合沉积行为，发现只有带有羧基的硫醇才能和部分阳离子表面活性剂形成此类沉积膜。