《毕业设计（论文）化学修饰电极的研究进展》由会员分享，可在线阅读，更多相关《毕业设计（论文）化学修饰电极的研究进展（21页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、哈尔滨学院本科毕业论文（设计）哈尔滨学院本科毕业论文（设计）题目： 化学修饰电极的研究进展 院（系）理学院专 业化学年 级07级姓 名XXX学 号指导教师XXX职 称实验师2011年 6 月 13日目 录摘 要 1Abstract 2前 言 3第一章 研究化学修饰电极的意义及发展过程 5 1.1 研究化学修饰电极的意义 5 1.2 化学修饰电极的发展过程 5第二章 化学修饰电极的制备方法 7 2.1 吸附法制备化学修饰电极 7 2.1.1 化学吸附法 7 2.1.2 自组装膜法 8 2.1.3 涂渍法 8 2.2 共价键合法制备化学修饰电极 9 2.2.1 电极的活化预处理 9 2.2.2 共
2、价键合修饰 9 2.3 电化学聚合法制备化学修饰电极 10 2.4 电化学沉积法制备化学修饰电极 10 2.5 掺入法制备化学修饰电极 10第三章 化学修饰电极在分析化学中的应用 12 3.1 选择性富集与分离 12 3.2 电催化 12 3.3 媒介作用 13 3.4 电化学传感器 14参考文献 16后记 19I摘 要化学修饰电极是20世纪70年代中期发展起来的一门新兴的、也是目前最活跃的电化学和电分析化学的前沿领域。化学修饰电极是在电极表面进行分子设计，将具有优良化学性质的分子、离子、聚合物以化学薄膜的形式固定在电极表面，使电极具有一些特定的化学性质。近年来，化学修饰电极在电催化、光电催化
3、、不对称有机合成、电化学传感器、电色显示、有机无机势析等方面取得了不少有意义的结果，它已成为功能性材料、有机电化学和电分析化学领域中一个重要的研究方面。本论文论述了化学修饰电极的起源与兴起，较为详细的评述了化学修饰电极的制备方法、研究状况及其应用，展望了化学修饰电极的前景。关键词：化学修饰电极；制备方法；应用AbstractChemically modified electrode is a newly developing,the most active frontier field in electrochemistry as well as electroanalytical chemi
4、stry in the mid of 1970s. Chemically modified electrode means that molecular design is carried out on the surface of electrode and that molecular, ion and polymer with excellent chemical properties are fixed on the surface of electrode in the form of chemical films in order to make electrode possess
5、 some chemical qualities.Recently, chemically modified electrode has made a lot of significative results in electro-catalysis , photoelectrocatalysis, unsymmetric organic synthesis ,electrochemical sensor , electricity color display, organic and inorganic potential post-mortem etc. Chemically modifi
6、ed electrode has become an important research aspect in functional material, organic electrochemistry and electricity analytical chemistry. The paper has discussed the original and spring up of chemically modified electrode,and reviewed the preparation methods, research status and the applications o
7、f chemically modified electrode in detail and expected the prospects of chemically modified electrode.Key words: chemically modified electrodes；preparation method;application前 言化学修饰电极是目前最活跃的电化学和电分析化学的前沿领域，目前已应用于生命科学、环境科学、能源科学、分析科学、电子学以及材料科学等诸多方面1。化学修饰电极是由导体或半导体制作的电极，它是按人们意图设计的，并赋予了电极某种预定的性质，如化学的、电化学
8、的、光学的、电学的和传输性等。化学修饰电极自1975 年问世以来，由于其具有独特的化学性能而引起了分析工作者的广泛研究兴趣。它是当前电化学方面十分活跃的研究领域，它的问世突破了传统电化学中只限于研究裸电极/电解液界面的范围，开创了从化学状态上人为控制的电极表面结构的领域，通过对电极表面的分子剪裁。可按意图给电极预定的功能，以便在电极上有选择地进行所期望的反应，在分子水平上实现了电极功能的设计。近年来，化学修饰电极在电催化、光电催化、不对称有机合成、电化学传感器、电色显示、有机无机势析等方面取得了不少有意义的结果，它已成为功能性材料、有机电化学和电分析化学领域中一个重要的研究方面。电化学和电分析
9、化学的研究内容丰富，其核心是研究电极/电解液界面的结构、组成和动力学以及有关物质的电化学行为和检测问题。化学修饰电极自问世开始，就以人为设计和制作分子表面二负于电极预定功能为特点，扩展并着重研究电极/电解液界面区达m范围，把传统的电化学、电分析化学研究推向一个更高的层次，化学修饰电极研究中，首先需要用近代的测定方法对电化学界面结构和动力学进行深入了解，利用已知分子的有关化学、物理和电化学性质去制作一个新的界面区，使其具有一种预计的结构和动力学性质。其目的是要控制电化学反应动力学、反应途径和最终的合成产物，提高有多种反应物共存下进行某种反应的选择性，加强可重复操作界面的耐久性以及提高用于化学传感
10、器的电化学响应的灵敏度等。由此可见，化学修饰电极是电化学、电分析化学研究中的新兴领域，而不能看作仅仅是一种分析方法或是一种测试手段。化学修饰电极应用于分析，前景广阔，无论是无机物、有机物，还是生物样品的测定, 化学修饰电极将发挥越来越大的作用。人们可以根据需要，研制出各种高选择性、高灵敏度的修饰电极，测定在常规电极上无响应的某些分子。化学修饰电极已成为电化学研究中的重要组成部分和前沿课题，但这类电极特别是聚合物修饰电极稳定性还有待于进一步提高，以延长电极的使用寿命，进而方便、准确地用于各种分析。化学修饰电极的出现推动了电化学的发展，是现代电分析化学领域中一个重要的研究方向。本论文，从基本理论、
11、制备方法出发，较为详细地评述了化学修饰电极的由来，及其制备方法，并对化学修饰电极在分析化学中的应用也有相关的介绍，最后展望了化学修饰电极的发展前景。第一章 研究化学修饰电极的意义及发展过程1.1 研究化学修饰电极的意义化学修饰电极（CME）是当前电化学、电分析化学方面十分活跃的研究领域。1975年化学修饰电极的问世，突破了传统电化学中的只限于研究裸电极/电解液界面的范围，开创了从化学状态上人为控制电极表面结构的领域。通过对电极表面的分子剪裁，可按意图的给电极预定的功能，以便在其上有选择地进行所期望的反应，在分子水平上实现了电极功能的设计。研究这种人为设计和制作的电极表面微结构和其界面反应，不仅
12、对电极过程动力学理论的发展是一种新的推动，同时它显示出的催化、光电、电色、表面配合、富集和分离、开关和整流、立体有机合成、分子识别、掺杂和释放等效应和功能，使整个化学领域的发展显示出有吸引力的前景。化学修饰剪辑为化学和相关边缘科学开拓了一个创新的和充满希望的广阔研究领域1。1.2 化学修饰电极的发展过程Lane和Hubbard1于1973年开辟了改变电极表面结构以控制电化学反应过程的新概念。他们把具不同尾端基团的多类烯烃化合物化学强吸附在电极表面上，观察到许多有趣的现象。其中最有意义的是在吸附在电极上的3-烷基水杨酸配合溶液中的铁离子，它在电极表面上的吸附只能在负于0.0V的电位下发生，而不能
13、正于0.2V。它有力的说明了吸附在电极表面上的基团能够发生表面配合反应，并且借改变电极电位可调制其配合能力，指示了化学修饰电极的萌芽。1975年报导了按人为设计对电极表面进行化学修饰的研究，标志着化学修饰电极的正式问世。化学修饰电极的兴起与其他学科，特别是表面科学技术的发展是相辅相成的。到本世纪70年代，各种谱学技术的大量出现，它们能为电极表面化学状态的研究提供详细、精确地信息，显示了新的表面技术的威力，促使电化学家们考虑用这些技术进行电极表面微结构的表征。到80年代初，光谱电化学研究中最重要的是发展红外反射-吸收光谱（IRAS）和表面增强拉曼光谱（SERS），特别有利于对电极表面进行现场研究。随着谱学技术的研究进展，能用于电化学现场测定的物理方法也明显增多，在深入认识化学修饰电极研究中的关键问题之一“电极表面微结构与电极功能关系”方面发挥重要作用。预计不久的将来，利用各种交叉科学技术进行电化学实现观测的方法，将对化学修饰电极的微结构特征有全面的了解，并将推动化学修饰电极的研究迅速进展。
