碱性介质中对苯二胺在铂微电极上的电化学聚合研究_百替生物

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1、碱性介质中对苯二胺在铂微电极上的电化学聚合研究滕凯玲，葛小芳*（绍兴市环境监测中心站，绍兴，312000）摘要：采用循环伏安法，比较了酸性、中性和碱性介质下对苯二胺（p-PD）在铂微电极上的电化学聚合的异同，并探讨扫描速度、底物浓度等因素对p-PD在碱性体系下的电化学聚合行为的影响。结果表明，只有碱性介质才能得到吸附于电极的高分子膜；铂电极上p-PD的氧化反应为不可逆过程；在20~100mV/s的扫描速率范围内，阳极峰电流与扫描速度的1/2次方成线性关系，表明该电极反应受扩散控制。关键词：碱性介质；电化学聚合；循环伏安法；对苯二胺E

2、lectrochemicalPolymerizationofp-PhenylenediamineonPtMicroelectrodeinAlkaliMediumTekailing,GeXiaofang(ShaoxingEnvironmentalMonitoringCenterStation,Shaoxing,312000)Abstract:Theelectrochemicalbehaviorofp-phenylenediamine(p-PD)onPtmicroelectrodeindifferentaqueousmediumwass

3、tudiedbycyclicvoltammetrytechnique,andtheeffectsofscanrateandreactantconcentrationonelectrochemicalcharacteristicsofp-phenylenediamineinalkalinemediumwereinvestigatedsystematically.Theresultsshowedthatp-PDcouldbeelectrochemicallypolymerizedinalkalineaqueoussolution.The

4、oxidationofp-PDonPtmicroelectrodewasanirreversibleprocess,andanodicpeakcurrentsdependedlinearlyonthesquarerootofscanrateovertherangeof20~100mV/s,whichsuggestedthattheprocessoftheelectrodereactionwascontrolledbythediffusion.Keywords:Alkalimedium,Electrochemicalpolymeriz

5、ation,Cyclicvoltammetry,p-Phenylenediamine作者简介：葛小芳(1978-)，女，浙江诸暨人，助理工程师，硕士，主要从事环境监测和环境管理工作。1前言聚苯二胺类电活性高分子由于其在防腐、电致变色器件[1]、电催化[2]、分子印迹型化学[3]、生物传感器[4]等领域潜在的应用，引起人们的极大兴趣。苯二胺具有双活性氨基官www.100biotech.comservice@100biotech.com能团的单体,其聚合过程和聚合链结构相当复杂，可以得到不同结构的高分子[5-8]。相对化学氧化聚合而言，

6、电化学合成聚苯二胺具有与电极的附着性好，厚度均匀，可直接进行酶修饰催化、pH检测研究等优点，尤其吸引研究者的注意。尽管苯二胺的三个异构体结构类似，其电化学性质却有极大的不同。酸性介质下，邻苯二胺和间苯二胺经多次扫描能够在电极表面合成一层黄色的电导率较低的薄膜；而对苯二胺(p-PD)则只出现三对氧化还原峰，同时形成预聚体[9]，而没有高分子膜出现。上述得到的聚苯二胺在酸性水溶液中具有一定的电活性，但在中性和碱性条件下没有电活性，这可能与质子化而脱掺杂有关。由于电活性差，中性和碱性条件下p-PD的电化学聚合研究没能引起大家的注意。中性和

7、碱性介质下芳香族胺类的电化学聚合研究非常有限。谢青季等[10]比较了酸性介质和碱性介质下邻苯二胺电化学聚合产物中线形和梯形结构的比例与相互转化。研究发现碱性介质中得到的聚苯二胺线型类聚苯胺链结构占19%，多次扫描后可全部转化为吩嗪环链结构，而逆转化则比较难。DaiYiqing等[11]在pH=7的磷酸缓冲溶液中对三种苯二胺单体进行电化学聚合，发现循环扫描60周后均可以得到高分子膜；并比较不同物种的渗透性和选择渗透性，结果表明各类聚苯二胺均具有对H2O2的快速电响应和良好的抗干扰性。作为苯胺的简单衍生物，苯二胺有着更多的电活性聚合位置

8、，p-PD电化学聚合研究在苯二胺三种单体中相对较少，所以研究p-PD在不同支持电解质中的电化学聚合具有十分重要的理论意义和实际应用价值。本文比较了酸性、中性和碱性介质下的p-PD电化学聚合的异同，并着重研究了p-PD在碱性介质下电化学