文档介绍：沈阳师范大学
硕士学位论文
几种咪唑型离子液体在电分析化学中的应用研究
姓名:贾晓光
申请学位级别:硕士
专业:分析化学
指导教师:朱永春;张玲
20100301
几种咪唑型离子液体在电分析化学中的应用研究
中文摘要
室温离子液体作为一种绿色溶剂和特殊的液体功能材料日益成为人们研究
的热点。本文利用室温离子液体的高导电性,高粘度和宽的电化学窗口等特点,
应用于电分析化学中,作为涂层电化学传感器对有机无机进行分离分析,作为溶
剂,为化学修饰电极提供优良的微环境,提高修饰层性能等方面进行研究。具体
工作如下:
以半经验分子轨道的AM1方法研究了[BMIM]BF4室温离子液体与甲基硅油、对
苯二酚及其分子间相互作用。获得了热力学参数如生成焓、电离能、分子间距离
-
及能量。结果表明:[BMIM]BF4室温离子液体与对苯二酚是以BF4 负离子为作用基
点,而甲基硅油是以甲基碳作为作用基点,甲基硅油具有降低最高占有轨道能量,
催化了对苯二酚的电化学氧化。[BMIM]BF4室温离子液体离子性质增加了极性水
分子的渗透性,表现出较大的介电常数,给出了较大的充电电流。
以循环伏安和电化学交流阻抗法表征了室温离子液体与石墨粉构成的碳糊
电极的电化学性能。结果表明:室温离子液体组成的碳糊电极表现出较高的双电
层电容性质和对氧化还原组分的电化学催化活性。亲水性离子液体对水溶性组分
有特别的作用, 而亲油性离子液体更适合于研究疏水性组分。
以六氟磷酸 1-丁基-3-甲基咪唑室温离子液体([BMIM]PF6)修饰石墨粉-环氧
树脂复合电极,并对其电化学行为进行了研究。结果表明:[BMIM]PF6 修饰的电
极(RTIL/CPE)在带有正电荷的二茂铁体系中具有更高的导电效率,电极上的可
逆性变好,ΔE 值为 ,表明二茂铁在[BMIM]PF6 涂层电极上具有更高的氧化
还原活性。通过对对苯二酚的测定,[BMIM]PF6 修饰的电极具有良好的响应。
经过对支持电解质中添加离子液体[BMIM][Cl]制备的普鲁士蓝(PB)膜修饰
碳糊电极的电化学性质进行比较研究发现,支持电解质中存在离子液体制备的
PB 修饰电极(PB-IL/CPE)具有更高的氧化还原峰电流;对过氧化氢的催化还原
具有较大的线性范围和高的灵敏度,表明离子液体不仅能吸附到碳糊电极的表
面,作为支持电解质中的添加剂对 PB 修饰膜的制备也是有积极作用的;同时对
PB 修饰电极电沉积时最佳[BMIM][Cl]离子液体浓度进行研究,结果表明,浓度
为时为最佳。并研究了 PB 在[BMIM][Cl]离子液体水溶液中的增长和 PB
修饰碳糊电极的动力学。
关键词:离子液体,电化学方法,碳糊电极,普鲁士蓝
I
Study on the applications of some Room
Temperqture Ionic Liquids
in Electroanalysis Chemistry
Abstract
Room Temperature Ionic Liquids (RTILs) as a kind of “green solvent” and
especial function material of liquid have addraw many people’s attention. In this
thesis, the applications of RTILs as solvent and electrode modifier in electroanalytical
chemistry were studied by cyclic voltammetry and electrochemical impadence
spectrometry as the followings.
In order to understand the electrochemicsl behavior of p-diphenol at carbon paste
posed of [BMIM]BF4 and methyl silicane with graphite powder
theoretically, the molecular interactions between [BMIM]BF4, methyl silicane and
p-diphenol were studied by AM1 semiempirical quantum chemical meth