论文部分内容阅读
电化学发光具有灵敏度高、线性范围宽、控制性强、选择性好及可进行原位发光分析等优点。其中联吡啶钌体系是应用较广泛的电化学发光体系,近年来,对联吡啶钌电化学发光机理也有相关的研究。而当联吡啶钌用于液相检测时,昂贵试剂联吡啶钌不断消耗造成成本较高、环境污染及实验装置复杂等问题,因而联吡啶钌的固定化成为近年来研究的热点。将联吡啶钌固定在电极表面,不仅可以解决以上的问题,还可以提高电化学发光强度,更重要的是可以发展一种可再生电化学发光传感器。因此,寻找将联吡啶钌固定在电极表面的新材料和方法成为电化学发光领域的一门热点。 本论文首先研究了联吡啶钌阴极和阳极电化学发光机理,然后以ITO导电玻璃为基体材料,用不同的材料和方法来固定联吡啶钌。具体工作如下: 1.水溶液中联吡啶钌阴极电化学发光研究 在裸铂盘电极上-1~0V范围内循环伏安扫描时,得到了联吡啶钌电化学发光信号。实验中发现其发光信号与溶解氧和对电极有关,此外对联吡啶钌的阴极电化学发光机理进行了探讨,认为其发光可能是溶解氧在工作电极上被还原成.O2-,而Ru(bpy)32+在对电极上被氧化成Ru(bpy)33+,它们通过迁移扩散发生反应生成Ru(bpy)32+*而发光。 2.联吡啶钌阳极ECL机理研究 实验考察了溶解氧、对电极及缓冲液pH等对ECL的影响,发现阳极ECL与溶解氧和对电极影响无关,只与缓冲液pH值有关。其阳极ECL机理可以解释为联吡啶钌在工作电极上被氧化成Ru(bpy)33+后,与溶液中OH-反应生成激发态的Ru(bpy)32+*而发光。 3.基于明胶/TiO2/Ru(bpy)32+多层膜修饰ITO电极的固态电化学发光 采用浸渍—提拉法形成的接枝明胶/二氧化钛/Ru(bpy)32+多层膜具有良好的电化学及电化学发光行为。此多层膜修饰电极用于电化学发光法对三丙胺进行了测定,其线性范围为8.0×10-9-1.0×10-5 M,检出限为2.0×10-9 M。 4.SiO2/聚吡咯/PSS复合膜中联吡啶钌的电化学发光 自己合成了SiO2/聚吡咯与PSS形成复合膜将联吡啶钌固定于电极表面。研究了固定有吡啶钌的二氧化硅/聚吡咯/聚苯乙烯磺酸钠复合膜修饰ITO电极的电化学及电化学发光行为。首先对合成的二氧化硅/聚吡咯进行了IR表征。再以三丙胺为共反应剂对其进行了测定,其线性范围为1.0×10-5-4.9×10-8M,检出限为1.0×10-8M,此修饰电极表现出良好的重现性和较高的灵敏度。 5.层层自组装 SiO2/纳米Ag/Ru(bpy)32+多层膜修饰电极的电化学及电化学发光研究 采用stober改进法,以正硅酸四乙酯为硅源,氨水为催化剂的条件下合成了二氧化硅。通过交替吸附带正电的联吡啶钌、带负电的二氧化硅和银溶胶混合液制备了可再生传感器。研究了此传感器的电化学和电化学发光行为。固定在多层膜中的联吡啶钌保持了较高的电化学及电化学发光活性,对三丙胺进行测定时,表现了良好的灵敏性和重现性。