Модифицированные электроды с каталитическими свойствами в органической вольтамперометрии

• Автор: Шайдарова, Лариса Геннадиевна
• Шифр специальности: 02.00.02
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 350 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ.
1. ХИМИЧЕСКИ МОДИФИЦИРОВАННЫЕ ЭЛЕКТРОДЫ С КАТАЛИТИЧЕСКИМ ОТКЛИКОМ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ И НЕОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ Литературный обзор

1.Х.Общие принципы работы модифицированных электродов с каталитическим откликом.

1.2. Модифицированные элскгроды на основе благородных металлов, полимерных пленок или их композитов.

1.2.1. Электроды, модифицированные благородными металлами

1.2.2. Электроды, модифицированные полимерными пленками

1.2.3. Электроды, модифицированные полимерными пленками с включенными частицами благородных металлов и биметаллов на их основе

1.3. Модифицированные электроды на основе металлокомлпексов.

1.3.1. Электроды, модифицированные гексацианометаллатами.

1.3.2. Электроды, модифицированные металлофталоциапинами.

1.4. Аналитическое применение модифицированных электродов с каталитическими свойствами
1.4.1. Электроды, модифицированные благородными металлами, полимерными пленками или их композитами
1.4.2. Электроды, модифицированные гексацианометаллатами.
1.4.3. Электроды, модифицированные металлопорфиринами и металлофталоциапинами
2. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ, АППАРАТУРА, ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И УСЛОВИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА.
2.1. Постановка задачи
2.2. Приборы и техника измерений
2.3. Объекты исследования и приготовление растворов.
2.4. Технология изготовления модифицированных электродов и биосенсоров на их основе
2.5. Методика измерений, расчеты
3. ГРАФИТОВЫЕ ЭЛЕКТРОДЫ, МОДИФИЦИРОВАННЫЕ БЛАГОРОДНЫМИ МЕТАЛЛАМИ ИЛИ КОМПОЗИТАМИ II ИХ ОСНОВЕ.
3.1. Разновидности металлических покрытий.
3.1.1. Электрохимическое поведение осажденных на электроде частиц благородных металлов
3.1.2. Микро и наночастицы благородных металлов.
3.1.3. Бинарные системы благородных металлов.
3.1.4. Микро и наночастицы благородных металлов или их бинарные системы на полимерных пленках
3.2. Каталитический отклик электродов, модифицированных благородными металлами или композитами на их основе
3.2.1. Электроокисленис этанола и ацетальдегида
3.2.2. Электроокисление гидрохинона и пирокатехина.
3.2.3. Электроокисление катехоламинов
3.2.4. Электроокисление органических кислот
3.2.5. Выбор условий электроокисления дофамина в кислой среде.
3.2.6. Электроокисление биологически активных веществ при физиологических значениях .
3.2.7. Электроокисление органических соединений в щелочных электролитах.
3.2.8. Сопоставление электрокаталитических свойств благородных металлов или композитов на их основе.
3.3. Аналитическое применение электродов, модифицированных благородными металлами или композитами на их основе.
3.3.1. Определение органических соединений
3.3.2. Анализ фармпрепаратов
3.3.3. Анализ пищевых продуктов определение аскорбиновой кислоты в соках
3.3.4. Анализ биологических жидкостей определение дофамина, аскорбиновой и мочевой кислот
4. ГРАФИТОВЫЕ ЭЛЕКТРОДЫ, МОДИФИЦИРОВАННЫЕ ГЕКСАЦИАНОМЕТАЛЛАТАМИ.
4.1. Типы гексацианометаллатных пленок
4.1.1. Пленки гексацианоферратов металлов.
4.1.2. Пленки гексацианорутенатов металлов
4.1.3. Смешанные пленки гексацианоферратов металлов
4.2. Каталитический отклик электродов, модифицированных гексацианометаллатами.
4.2.1. Элсктроокисление спиртов и альдегидов.
4.2.2. Элсктроокисление органических кислот
4.2.3. Электроокисление аминокислот.
4.2.4. Электроокисление витаминов группы В.
4.2.5. Элсктроокисление лекарственных соединений
4.2.6. Электроокисление полиспиртов и углеводов.
4.2.7. Сопоставление элекгрокаталитических свойств пжеацианометаллатов
4.3. Аналитическое применение электродов, модифицированных гексацианометаллатами.
4.3.1. Определение органических соединений
4.3.2. Анализ фармпрепаратов
4.3.3. Анализ пищевых продуктов определение этанола в алкогольных напитках
4.3.4. Анализ биологических жидкостей определение инсулина и глюкозы.
5. УГОЛЬНОПАСТОВЫЕ ЭЛЕКТРОДЫ, МОДИФИЦИРОВАННЫЕ МЕТАЛЛОФТАЛОЦИАНИНАМИ
5.1. Факторы, определяющие электрохимический отклик
5.2. Каталитический отклик электродов, модифицированных металлофталоциапинами
5.2.1. Элсктроокисление цистеина.
5.2.2. Электроокисление тиокарбонильных соединений.
5.2.3. Электроокисление органических сульфидов.
5.2.4. Электроокисленис цистииа
5.2.5. Элсктроокисление пестицидов дитиокарбаминового ряда.
5.3. Аналитическое применение угольнонастовых электродов, модифицированных металлофталоцианинами.
5.3 Л. Определение серосодержащих органических соединений.
5.3.2. Определение пестицидов дитиокарбаминового ряда.
5.3.3. Использование модифицированного электрода при разрабогке холистеразного биосенсора
6. АМИЕРОМЕТРИЧЕСКОЕ ДЕТЕКТИРОВАНИЕ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ ПО КАТАЛИТИЧЕСКОМУ ОТКЛИКУ МОДИФИЦИРОВАННЫХ ЭЛЕКТРОДОВ В ПОТОКЕ ЖИДКОСТИ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ВЫВОДЫ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Таким образом, использование в качестве матрицы полимерных пленок позволяет получить ультрадисперсные осадки металлов платиновой группы с маленьким диаметром кристаллитов нм и с большой удельной поверхностью 0 м2г , что часто приводит к повышению каталитической активности, а также химической и физической устойчивости металлических осадков в пленках. Широкий интерес к благородным металлам, полимерным пленкам и их композитам связан с возможностью создания на их основе электрохимических генераторов и устройств для электрохимической энергетики топливных элементов, электролизеров, химических источников тока. Эта проблема имеет самостоятельный интерес и в обзоре не обсуждается. Однако сведения о поведении электрокаталитических систем в присутствии органических субстратов могут быть полезными и для электроаналитики. Действительно, имеющиеся в литературе сведения о способах и подходах, позволяющих повысить каталитическую активность благородных металлов, могут быть использованы для увеличения чувствительности и селективности вольтамперометрических методов определения различных соединений. Гексацианометаллаты это класс полиядерных неорганических соединений с общей формулой М,аМСК6ьхН, где М1 и М ионы переходных металлов с различными формальными степенями окисления, относящиеся к внешней и внутренней координационной сфере соответственно . Изменения свойств ХМЭ на основе пленок из ГЦМ достигаются за счет варьирования природы иона металла, как во внутренней, так и внешней координационной сфере, а также дополнительного включения переходного или платинового металла в состав ГЦМ. Гексацианометаллаты переходных металлов это комплексные соединения, обладающие ионобменными, электрохимическими, электрохромными и электрокаталитическими свойствами . Пленки гексацианомсталлатов переходных металлов типичный пример элсктроактивных полимеров, неподвижные редоксцентры которых могут обмениваться электронами, что приводит к проявлению в них свойств проводимости 8. Возникающее при этом в объеме пленки изменение локальной плотности заряда компенсируются изменениями концентрации противоионов, роль которых обычно играют ионы, сорбирующиеся в пленку из примыкающего к ней раствора электролита. Процесс сопряженности подобных электронных и ионных потоков относится к смешанному ионноэлектронному типу проводимости таких систем. Среди различных медиаторов, используемых для модифицирования электродов, наиболее полным набором полезных свойств, которые требуются на границе раздела фаз включая форму, размер, заряд, физическую и химическую устойчивость, высокую способность к ионному обмену в микроскопическом окружении, обладают твердые гексацианоферраты металлов . Гексацианоферраты. Гексацианоферраты переходных металлов являются эффективными редоксмедиаторами и отличаются доступностью и простотой получения. Интерес к исследованию свойств электродов, модифицированных ГЦФМ, во многом определяется перспективами их применения в различных областях современной техники, например, при создании новых сенсоров, иоиселсктивных электродов, топливных элементов и т. В кристаллической решетке ГЦМ имеются два иона металла, один во внешней координационной сфере, другой во внутренней. Такие системы могут быть представлены общей формулой Ма,МиСЫ6Ь где М1 и Мп ионы переходных металлов с различными формальными степенями окисления . Ко второму типу можно отнести ГЦМ, во внешней сфере которых имеется два разных иона металла, с общей формулой Ма1МьМП1СЫ6с это смешанные или гибридные ГЦМ . Природа переходного металла М, Мп, Мш играет ключевую роль в электрохимических и электрокаталитических свойствах ГЦМ. Существуют различные способы получения ГЦМ на поверхности электрода химическое и электрохимическое осаждение, адсорбция, введение в полимерную матрицу, механическая иммобилизация порошка ГЦМ на поверхности элекгрода или ковалентная сшивка. ГЦМ путем втирания его в поверхность электрода 3 или включение в объем электрода 0, . Формирование тонких пленок ГЦФМ на поверхности элекгрода наиболее распространенная технология модифицирования электродов. Немало работ посвящено исследованию структуры и свойств ГЦФ переходных металлов железа , кобальта , никеля , меди 3, 4, цинка , индия , смешанных ГЦФМ , а также ГЦФ платиновых металлов платины 5, палладия 6,7, рутения 8, 9, осмия 0.