聚合物基纳米银复合物修饰电极的电化学性质�:聚合物电化学传感器哪里可以买
时间：2020-03-25 07:34:29 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘 要：为了研究修饰后银电极对卤素离子的电化学响应性质，运用电化学生长法制备了纳米银/P(AMPS-MMA)复合物修饰银电极，再通过循环伏安法研究修饰银电极的活性，用差分脉冲法研究了修饰银电极对卤素离子的电化学响应。结果表明，制备的修饰银电极表面吸附一层致密的纳米银/P(AMPS-MMA)复合物颗粒膜，其粒径在150~200 nm；基于这样一种表面结构，修饰银银电极比银电极的活性明显增大。在较宽的卤素离子浓度范围内，即10��-9�～2×10��-5� mol/L，还原峰电流与卤素离子浓度的对数具有很好的线性关系。�
关键词：纳米银；修饰银电极；纳米复合材料�
中图分类号：TB383文献标识码：A
[WT]文章编号：1672-1098(2011)02-0021-05��
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收稿日期：2011-02-23�
基金项目：安徽省自然科学基金资助项目(090414183)；安徽省高校科技基金资助项目(KJ2009A46)�
作者简介：徐国财（1963-），男，安徽五河人，教授，博士，主要从事聚合物基纳米复合材料研究。�
[JZ(〗[WT3BZ]Electrochemistry Property of Electrode Modifiedby�Nano- silver/Poly(AMPS-MMA) Composites�
XU Guo-cai, CAO Zhen, XING Hong-long, ZHANG Xiao-mei, JI Xiao-li�
(School of Chemical Engineering, Anhui University of Science and Technology, Huainan Anhui 232001, China)�
Abstract:The silver electrode was modified by nano-silver/Poly(AMPS-MMA) composites by electrochemical growth, and SEM of the modified silver electrode suggested that the granule membrane with dense microstructure was formed by nano-silver/Poly(AMPS-MMA) composites. the modified silver electrode was shown that its activity was higher than that of silver electrode by cyclic voltammetry. That electrochemical response of halide ions in aqueouson solutionfor themodified silver electrode was studied by differential pulse voltammetry (DPV) and the results generally showed that the logarithm of halide ions concentrations is linear with the peak current of reduction in halide ions within wide concentration range with10��-9�～2×10��-5� mol/L.�
Key words:nano-silver; modified silver electrode; nanocomposites
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银纳米粒子具有优异的导电性能和电催化性能，制备银纳米粒子修饰电极可用作有机记忆存储器、生物传感器、电容器、催化剂和有机物或无机物浓度的测量��［1-6］�等方面，因此银纳米粒子修饰电极有广泛的应用价值和前景。纳米银修饰电极在离子浓度测量方面的研究也有报道，文献［7］用纳米银修饰丝网印刷电极测量Sb��3+�的浓度，文献［8］研究了纳米银修饰玻碳电极对SCN�-浓度的测定，文献［9］制备了一种新型纳米银碳电极，研究了该电极对Cl�-的电化学响应，文献［10］利用电化学生长法制备了纳米银DNA修饰电极，建立了利用修饰电极催化作用快速测定抗坏血酸的方法。而关于聚合物基纳米金属复合物修饰电极的研究工作尚未见报道。本文报道了利用电化学生长法制备纳米银／P(AMPS-MMA)复合物修饰的银电极，修饰层均匀地涂饰到银电极的表面；用循环伏安法和脉冲伏安法研究纳米银修饰银电极对卤素离子的电化学响应性质。�
1 实验部分�
1�1 仪器与试剂�
LK2006电化学工作站(天津市兰力科化学电子高技术有限公司)，采用三电极系统：银电极或修饰银电极为工作电极，铂丝电极为辅助电极，饱和甘汞电极为参比电极。KQ218型超声波仪(昆山市超声仪器有限公司)，Sirion200型场扫描电镜(FEI)，JEOL-2010型高分辨透射电子显微镜(日本电子株式会社)。�
纳米银／P(AMPS-MMA)复合物及P(AMPS-MMA)共聚物，自制��11�；其他无机试剂，分析纯，市售使用。�
1�2 修饰银电极的制备�
将银电极用Al�2O�3悬糊抛光至镜面， 在超声波清洗器中依次用丙酮、无水乙醇和水清洗数次。利用电化学生长法修饰银电极，具体方法如下：在质量浓度为5％纳米银／P(AMPS-MMA)复合物的水溶液，电位在-0�10～0�50 V范围内以扫速100 mV／s循环扫描25周，修饰上一层纳米银／P(AMPS-MMA)复合物，即制成纳米银／P(AMPS-MMA)复合物修饰银电极。随后进一步活化修饰银电极：把修饰银电极放到0�1 mol／L的KNO�3的水溶液的电解池中，在1�0～-0�5 V范围内用循环伏安法，在电极上施加一个以极小的步阶逐渐增加或减少的电位，当到达希望的最大或最小电位时为止，循环数次。�
1�3 电极测试方法�
在电解池中加入50 mL 0�1 mol／L的KNO�3的水溶液作为支持电解质，然后加入一定量的待测离子溶液，插入活化的修饰电极和辅助电极以及参比电极。采用循环伏安法，记录伏安(CV)曲线；或采用差分脉冲伏安法，在电极上施加一个以极小的步阶逐渐增加或减少的电位，在每个步阶的末尾施加一个电压脉冲，脉冲振幅50 mV。记录电压脉冲发生之前和发生期间的电流，然后绘制这两种电流的差值对电位曲线。�
2 结果与讨论�
2�1 修饰银电极的微观表征�
纳米银／P(AMPS-MMA)复合物，其透射电镜照片如图1所示，纳米银粒径在5～15 nm。纳米颗粒分散均匀，这为修饰电极涂覆均匀颗粒膜提供了先决基础。银电极表面有一层复合物颗粒（见图2a）， 粒径大小为150～200 nm，复合物颗粒膜表面光滑，而工作后的修饰银电极吸附的复合物颗粒膜表面较为粗糙(见图2b)，颗粒聚集，表层聚合物有重新组装现象。 这是因为在工作电场作用下，复合物粒子中的纳米银对其表面聚合物诱导组装，聚合物重新分布，体积长大蓬松，表现出乳突结构。似乎颗粒膜上的每一个乳突部位都是电子隧道， 增强了电极对外界的敏感性。 这是修饰电极增敏性的物质基础。�
图1 纳米银／P(AMPS-MMA)复合物的透射电镜照片�
图2 修饰银电极的扫描电镜照片
2.2 修饰银电极的电化学特征�
以Ag、(AMPS-MMA)／Ag、nano-Ag／(AMPS-MMA)／Ag为工作电极，在0�1 mol／L的KNO�3溶液进行循环伏安法扫描(扫描速度：100 mV／s)。�
P(AMPS-MMA)共聚物修饰的银电极相对裸银电极，其还原峰峰位几乎没变（见图3），但峰高降低，说明单纯的聚合物修饰对银电极具有钝化作用；纳米银／P(AMPS-MMA)复合物修饰的银电极比裸银电极的还原峰峰高明显增大且峰位负移，表明纳米银／P(AMPS-MMA)复合物修饰的银电极比裸银电极的活性明显增大。可能是电极表面组装形成阵列，表现出显著的电子隧道效应和表面效应。当然，也可能与银纳米粒子与银电极本身的氧化-还原电流叠加效应有关��［12］�。�
�E�/V�
――Ag；…… P(AMPS-MMA)/Ag;―•― nano-Ag/P(AMPS-MMA)/Ag�
图3 在KNO�3溶液中的电极循环伏安图
2�3 卤素离子的电化学响应�
用差分脉冲伏安法测定卤素离子的结果如图4～图11所示。随着卤素离子浓度的增加，峰电位几乎不移动，还原峰电流增大。纳米银复合物修饰的银电极对每一种卤素离子浓度的检测，基本都呈线性关系（见图5，图7，图9，图11）。�
卤素离子浓度的对数与还原峰电流具有很好的线性关系，且适用浓度范围较宽，可以对微量卤素离子浓度进行定量测量，除氟离子适用范围在10��-7�～2×10��-4� mol／L之外，其余三种卤素离子浓度都在10��-9�～2×10��-5� mol／L。说明修饰银电极比银电极对卤素离子具有更灵敏的电化学响应性能。修饰银电极对浓度为2×10��-5� mol／L的KBr溶液用差分脉冲伏安法平行测定50次，还原峰电流值的相对标准偏差(RSD)仅为1�7％，表明修饰电极的寿命长重现性很好。�
3 结论�
运用电化学生长法制备了纳米银复合物修饰银电极；SEM表明，制备的修饰银电极表面吸附一层致密的复合物颗粒膜，其粒径在150～200 nm；通过循环伏安法研究表明，修饰银电极比纯银电极的活性明显地增大；用差分脉冲法研究了修饰银电极对卤素离子的电化学响应，结果表明，卤素离子在较宽的浓度范围内，卤素离子浓度的对数与还原峰电流具有很好的线性关系。实验表明修饰电极的寿命长重现性很好。��
参考文献：��
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(责任编辑：李 丽，范 君)
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