Твердые углеродсодержащие композитные электроды для определения элементов вольтамперометрическими методами

• Автор: Носкова, Галина Николаевна
• Шифр специальности: 02.00.02
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 305 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Обозначения и сокращенияц.

ГЛАВА 1 ШТОДЪГИССЛЕДОВАНИЯ И ТЕХНИКА ЭКСПЕРИМЕНТА

1.1. Средства измерений

1.2. Вспомогательные устройства, материалы и реактивы

1.3. Методика получения аналитического сигнала.

1.4. Способ изготовления твердых композитных электродов

ГЛАВА 2. КОМПОЗИТНЫЕ ЭЛЕКТРОДЫ.

2.1. Типы композитных электродов и методы их изготовления литературный обзор

2.2. Твердые углеродсодержащие композитные электроды из смеси полиэтилена и различных форм углерода.
2.2. Твердые композитные электроды из полиэтиленовых концентратов технического углерода.
2.3. Влияние условий изготовления твердых углеродсодержащих композитных электродов на метрологические характеристики определения элементов вольтамперометрическими методами
2.3. Аналитические характеристики и применение ТКЭ.
2.4. Исследование ТКЭ в условиях хроноамперометрических измерений.
Выводы по главе
ГЛАВА 3. ТВЕРДЫЕ УГЛЕРОДСОДЕРЖАЩИЕ КОМПОЗИТНЫЕ
ЭЛЕКТРОДЫ, МОДИФИЦИРОВАННЫЕ СЕРЕБРОМ И РТУТЬЮ.
3.1. Амальгамные электроды литературный обзор
3.2. Опыт использования ртутных пленочных электродов на серебряной подложке.
3.3. Исследование путей повышения чувствительности амальгамных электродов.
3.4. Применение амальгамных электродов для определения II и II методом ИВ
3.5. Применение амальгамных электродов в методе катодной ИВ
3.6. Твердые углеродсодержащие композитные электроды, модифицированные ртутью.
Выводы по главе
ГЛАВА 4. ТВЕРДЫЕ УГЛЕРОДСОДЕРЖАЩИЕ КОМПОЗИТНЫЕ ЭЛЕКТРОДЫ, МОДИФИЦИРОВАННЫЕ ЗОЛОТОМ
4.1. Электроды, модифицированные золотом литературный обзор
4.2. Влияние состава углеродной подложки на аналитические характеристики золотого микроэлектродного ансамбля, формируемого на ее основе
4.3. Влияние условий электроосаждения золота на ТКЭ на аналитические характеристики АиМЭА.
Выводы по главе
ГЛАВА 5. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТВЕРДЫХ УГЛЕРОДСОДЕРЖАЩИХ КОМПОЗИТНЫХ ЭЛЕКТРОДОВ, МОДИФИЦИРОВАРПЗЫХ ЗОЛОТОМ, ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЕ V И III МЕТОДОМ ИВ.
5.1. Определение V и III методом ИВ литературный обзор
5.2. Поведение V и III в кислых средах.
5.3. Влияние растворенного кислорода на ток анодного пика мышьяка.
5.4. Влияние кислотности фоновых электролитов и присутствия хлоридионов на ток анодного пика мышьяка
5.5. Влияние электрохимической активации поверхности АиМЭА на аналитический сигнал мышьяка
5.6. Влияние ионов железа на ток анодного окисления мышьяка
5.7. Исследование поведения V и III на твердом углеродсодержащем композитном электроде, модифицированном золотом в режиме i i
5.8. Поведение V и III в щелочных средах
5.9. Автоматизация процедуры определения мышьяка методом ИВ
ГЛАВА 6. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТВЕРДЫХ УГЛЕРОДСОДЕРЖАЩИХ КОМПОЗИТНЫХ ЭЛЕКТРОДОВ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЫШЬЯКА III И МЫШЬЯКАТУ МЕТОДОМ ИНВЕРСИОННОЙ ВОЛЬТАМЛЕРОМЕТРИИ В ПРИСУТСТВИИ ИОНОВ ЖЕЛЕЗА В РАСТВОРЕ
6.1. Исследование возможности ИВопределения III и V на твердых углеродсодержащих композитных электродах в присутствии ионов железа в растворе
6.2. Исследование процесса электроокисления бинарного сплава железомышьяк с поверхности ТКЭ
Выводы по главе.
ГЛАВА 7. ПРИМЕНЕНИЕ ТВЕРДЫХ УГЛЕРОДСОДЕРЖАЩИХ КОМПОЗИТНЫХ ЭЛЕКТРОДОВ, МОДИФИЦИРОВАННЫХ ЗОЛОТОМ, В МЕТОДЕ ПРЯМОЙ ВОЛЬТАМПЕРОМЕТРИИ
7.1. Определение VI.
7.2. Определение нитритионов.
7.3. Определение IIIII.
Выводы по главе.
ЗАКЛЮЧЕНИЯ И ВЫВОДЫ
Приложение А
Приложение Б
Приложение В
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


При маленьких расстояниях между электродами например, менее критического размера электродов отдельные поля диффузии будут сливаться в линейный диффузионный слой и ансамбль массив будет вести себя как единый макроэлектрод. Если межэлектродное расстояние будет достаточно велико, то ансамбль массив в течение ограниченного периода времени будет вести себя как несколько одиночных электродов, работающих параллельно. Однако, при этом электродное пространство будет использовано нерационально. Это, а также особенности конкретного применения МЭА необходимо учитывать при их производстве. Систематизация современных методов изготовления МЭА приведена в работах профессора Комптона и др. МЭА 1 ансамблевая техника, подразумевающая подготовку МЭА путем физической сборки множества отдельных электродных материалов микропроводов или микрополос или путем химической самосборки молекул на различных местах поверхности электроднойподложки 2 фотолитография, основанная на выборочном удалении части тонкой пленки или части подложки с образованием металлических или углеродных ансамблей 3 техника трафаретной печати i электроды, заключающаяся в чередующемся нанесении проводника графитовый порошок и изолятора эпоксидные смолы на пластмассовую керамическую подложку с применением специального принтера 4 метод прямого электроосаждения, используемый для изготовления наноструктур, таких как нанопровода, нанотрубки, наностержни и т. МЭА, включающие в себя молекулярную модификацию например, золотого МЭА, модификацию гидрофобными блоками, модификацию шаблонов углеродных нанотрубокмассивов нановолокон. Все методы изготовления МЭА имеют свою специфику и свои преимущества. Но, несмотря на их многообразие, как подчеркивают авторы обзора , они не охватывают весь спектр потребностей в их применении. За исключением способов литографии и i микроэлектродов изготовление ансамбля микроэлектродов не унифицировано, не имеет массового характера производства, что затрудняет сравнение или воспроизведение полученных результатов, а также затрудняет распространение микроэлектродных ансамблей в рутинном анализе. Многие из авторов статей, посвященных микроэлектродным ансамблям, отмечают, что их изготовление является задачей, трудно реализуемой в лабораторных условиях. Данная проблема, на наш взгляд,, может быть решена путем изготовления композитных электродов и их дальнейшего модифицирования. Первая классификация композитных электродов КЭ сделана , и описана в работах 1, . В основу классификации КЭ был положен вид распределения частиц проводящей фазы упорядоченное с образованием массивов электродов из проводящей фазы и неупорядоченное случайное с образованием ансамблей электродов из проводящей фазы. Необходимо отметить, что в данной классификации рассматриваются ансамбли и массивы как пространственно отдельно расположенные микроэлектроды без учета возможности перекрывания их диффузионных слоев. Согласно такому подходу, достаточно большая часть применяемых в настоящее время в вольтамперометрии электродов может быть отнесена к композитным или композитным модифицированным. Бурное развитие методов изготовления и широкое применение КЭ связаны с определенными преимуществами, которыми они обладают по сравнению с электродами, состоящими из одной проводящей фазы. Это более низкая стоимость, меньший вес, разнообразие формы и конструкции электродов, более высокое соотношение сигналпомеха, возможность объемной или поверхностной модификации как проводящей, так и изолирующей фазы. Последнее открывает большие перспективы по созданию электродов с заданными электрохимическими свойствами, в том числе и микроэлектродных ансамблей. В последние годы развивается дизайн композиционных материалов, состоящих из смеси органических и неорганических фаз в нанометровом диапазоне размерностей. Использование результатов данных исследований позволяет создавать наноструктурированные в объеме или на поверхности КЭ . Наиболее широкое распространение получили КЭ с применением в качестве проводящей фазы различных форм углерода углеродсодержащие КЭ. Преимущества углеродсодержащих композитных по сравнению с электродами из обычного твердого углерода, такими как стеклоуглерод, углеситалл, пирографит следующие.