“电极-蒽醌-铁氧化物”相互作用特征及其影响因素研究

来源 :西安建筑科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:windows2xp
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
以蒽醌类氧化还原中介体(蒽醌-2-磺酸盐,AQS)和电极相互作用的过程为研究对象,考察了该作用过程中,在碳毡电极表面发生的电子转移特征和影响因素,并以AQS作为电子穿梭体对铁氧化物和电极之间的相互作用进行了实验研究。在优化了实验条件的基础上,将市售碳毡电极作为工作电极,克服了碳毡电极易钝化的缺点,同普通的玻碳电极相比,AQS在碳毡电极表面发生反应的灵敏度和重现性均得到显著提升。通过对市售碳毡和表面修饰的市售碳毡、碳棒以及表面修饰后碳棒的电子传递能力强弱进行比较,选取了最佳工作电极和实验条件,构建了“电极-蒽醌-铁氧化物”相互作用实验体系。其实验结果表明:超声协助条件下,AQS与电极反应的灵敏度得到显著提高,反应过程中的响应电流峰值(Imax)和转移电量(Q)均与AQS含量(C)呈线性相关;当AQS浓度越高,伴随超声的体系,其电子转移速率越高,低浓度时其伴随超声与未伴随超声的电子转移速率差为1.82 mC/s,而高浓度差为5.44 mC/s;循环伏安(Cyclic Voltammetry,CV)扫描曲线表明,在超声协助条件下,AQS在电极表明发生了明显的氧化还原反应过程,而非超声条件下该过程则十分微弱;交流阻抗(Electrochemical Impedance Spectroscopy,EIS)测试表明超声条件下,碳毡电极的活化内阻得到显著降低,从而促进了AQS在电极表面的电子传递过程。在超声条件下对工作电极施加-0.5 V时,电子转移表观速率常数为159 s-1,未伴随超声的是98.55 s-1。在超声协助条件下,将市售碳毡电极作为工作电极,同普通的玻碳电极相比,克服了碳毡电极易钝化的缺点,使得AQS在碳毡电极表面发生反应的灵敏度和重现性均得到显著提高。在超声协助条件下,考察了不同修饰条件下的碳毡电极以及碳棒电极的电化学能效。其实验结果表明:对于碳毡电极来说,未修饰的碳毡具有最佳的电化学性能,次之为吡咯(PPy)单独在电极表面聚合的碳毡电极,最后即为AQS和PPy协同修饰的碳毡电极;而碳棒电极即为相反,伴随AQS修饰的碳棒电极优于未伴随AQS修饰的碳棒电极。所以,总体来说,碳毡电极的效果要远优于碳棒电极。以未修饰的碳毡电极作为工作电极并伴随超声的条件,设计实验体系,将AQS作为电子中介体来还原固体铁氧化物,建立“电极-蒽醌-铁氧化物”体系,其测试结果表明:不同的铁矿物的反应速率有差异,水铁矿、赤铁矿、纤铁矿、针铁矿在0.01 mmol/L AQS的体系中平均表观反应速率常数分别为:2.07×10-5 s-1、2.0×10-6s-1、3.0×10-6 s-1、1.0×10-6 s-1,水铁矿、赤铁矿、纤铁矿、针铁矿在0.05 mmol/L AQS的体系中平均表观反应速率常数分别为:3.18×10-5 s-1、7.3×10-6 s-1、7.9×10-6 s-1、4.1×10-6 s-1;数值上很明显得反映出各种铁矿物的反应难易程度:水铁矿>纤铁矿>赤铁矿>针铁矿,而且AQS浓度越大反应越迅速。
其他文献
种群动力学模型是用来表示环境与种群,种群与种群之间的关系的模型,它可以预测和反映某个种群和物种的发展趋势以及种群受到的影响因素.通过构建种群的生态模型,用动力学模型探究种群的发展规律,可以促进人们对生态系统和物种种群的了解,对人们开发资源、利用资源、再生资源起到不可或缺的作用.本论文主要研究以脉冲时滞微分方程为基础的生态系统,通过应用重合度原理、微分方程比较原理、3/2准则、拓扑度理论以及概周期常
本文以城市污水处理厂二级出水为研究对象,通过树脂分离法、三维荧光分光光度法和紫外谱图法等,研究二级出水有机物组成的变化规律和结构特征,及其经混凝处理后的组成特性,为
乌檀属生物碱和甾体化合物均为重要的天然产物,因其具有广泛的生物活性和特殊的骨架结构,备受化学家的观瞩。本论文在我们发展的全合成策略基础上,实现了乌檀属类生物碱狭花马钱碱和subditine的全合成,及其衍生物的合成,并测试了其对Hela细胞活性的抑制效果,初步探究它们之间的构效关系。此外,本论文还运用我们发展的PEDA反应,完成了含有烯酮结构的甾体化合物的修饰。论文的第一部分:采用氢胺化-内酰胺化
随着我国经济的飞速发展,对石油等能源的储存需求日益加深,立式储液罐作为最主要的能源存储设施,其需求量也日益增长。储液罐作为存储易燃易爆物品的设施,一旦发生破坏,不仅造成火灾等严重的直接灾害,还会引起环境污染等次生灾害,因此对立式储液罐进行抗震研究具有重要的应用价值。在较强地震作用下,储液罐内液体晃动将对储液罐结构造成不利影响,为解决此类问题可在储液罐内加装环形挡板装置,来控制储罐内液体晃动。为研究
轮胎动力学模型是车辆仿真的关键输入参数,Pacejka轮胎模型作为车辆操控稳定性仿真的重要模型,已成为国际主流车辆动力学仿真软件Adams,Carsim等重要输入参数。目前国内轮胎
有机硼酸在化学领域中有着重要的应用,他们是有机合成中重要的试剂、催化剂和中间体。含硼酸(BA)基团的化合物具有广泛用途,这使其成为生物医学应用中研究和使用最广泛的化学
石英晶体微天平(Quartz Crystal Microbalance,QCM)是以石英晶体表面敏感薄膜为敏感元件,以AT切型石英晶体为换能元件的谐振型质量传感器,该传感器的发展对生物、医学、环境
纤维增强环氧树脂复合材料被广泛应用于航空航天,而环氧树脂固化剂是制约其发展的重要一环,离子液体由于具有独特的物化性质,成为一类具有极大应用潜力的环氧树脂固化剂,目前
背景:副溶血性弧菌、沙门氏菌是引起肠道感染的常见致病菌,经常引起大规模的食源性暴发事件。克罗诺杆菌虽然感染的对象群体范围较小,在国内的病例报告中也较少见,但其致病对
全氟和多氟化合物(Per-and polyfluoroalkyl substances,PFAS)是一种新型的含氟持久性有机污染物,可以在多种环境介质中持久稳定存在。PFAS会对水生生物造成不同程度的毒性作