Electrode carbon thủy tinh được chỉnh sửa bằng Nafion/porphyrin tetraruthenated: đặc trưng và nghiên cứu voltammetric về oxi hóa sulfite trong dung dịch nước–etanol

Springer Science and Business Media LLC - Tập 14 - Trang 1065-1072 - 2009
Karla Calfumán1, María Jesus Aguirre2, Diego Villagra3, Claudia Yañez4, Carmen Arévalo5, Betty Matsuhiro2, Leonora Mendoza2, Mauricio Isaacs1
1Departamento de Química, Facultad de Ciencias, Universidad de Chile, Ñuñoa, Chile
2Departamento de Química de los Materiales, Facultad de Química y Biología, Universidad de Santiago de Chile, Santiago, Chile
3Departamento de Química, Facultad de Ciencias, Universidad de Tarapacá, Arica, Arica, Chile
4Departamento de Química Orgánica y Físico-Química, Facultad de Ciencias Químicas y Farmacéuticas, Universidad de Chile, Santiago, Chile
5Departamento de Química Física, Facultad de Química, Universidad de La Laguna, Santa Cruz de Tenerife, Spain

Tóm tắt

Trong công trình này, việc chỉnh sửa điện cực carbon thủy tinh bằng cách lắp ráp tĩnh điện các porphyrin tetraruthenated lên một màng Nafion, đã được hấp phụ trên bề mặt điện cực, được báo cáo. Điện cực đã chỉnh sửa này được đặc trưng bởi kính hiển vi điện tử quét – phân tích X-quang phát xạ năng lượng, quang phổ Raman, quang điện hóa UV-Vis, và voltammetry chu kỳ. Màng Nafion trên điện cực carbon thủy tinh cho thấy sự phân bố mịn; khi porphyrin tetraruthenated được đưa vào màng Nafion, phức hợp này được hấp phụ một cách đồng nhất. Điện cực đã chỉnh sửa xúc tác quá trình oxi hóa HSO3− trong dung dịch nước–etanol và cho thấy tính ổn định tốt hơn so với điện cực được chỉnh sửa bằng phương pháp nhúng. Các thí nghiệm điện cực đĩa quay cho thấy một hạn chế động lực liên quan đến sự chuyển giao electron được kiểm soát bởi sự lan truyền điện tích trong màng. Các đường cong I/E thể hiện một hệ số Tafel là 120 mV/decade tương ứng với phản ứng chuyển electron đầu tiên, tùy thuộc vào tiềm năng, như là bước xác định. Các thí nghiệm quang điện hóa cho thấy rằng Ru(II) là vị trí hoạt động cho quá trình điện xúc tác.

Từ khóa

#điện cực carbon thủy tinh #Nafion #porphyrin tetraruthenated #oxi hóa sulfite #quang điện hóa #điện cực đĩa quay

Tài liệu tham khảo

Wedzicha BL (1999) Food Addit Contam 5:449 Joslyn MA, Braverman JB (1954) Adv Food Res 5:97 Ripper M (1892) J Prakt Chem 46:428 Burroughs LF, Sparks AH (1964) Analyst 89:55 Burroughs LF, Sparks AH (1964) J Sci Food Agric 15:176 CHEMetrics ® (2008) http://www.Chemetrics.com/anlaytes/sulfite.html. Accessed December 2008 Lowinsohn D, Bertotti M (2002) J Chem Educ 79:103 Hassan S, Marei S, Bard I, Arida H (2001) Talanta 54:782 Araujo A, Couto C, Lima J, Montenegro M (1998) J Agric Food Chem 46:168 Shi G, Luo M, Xue J, Jin L, Jin JY (2001) Talanta 54:773 Casella I, Marchese R (1995) Anal Chim Acta 311:199 Abu-Nader P, Sagrado-Vives S, Mottola HJ (1990) Electroanal Chem 284:323 Falcone F, Maxwell KC (1992) J Agric Food Chem 40:1355 Abass AK, Hart JP, Cowell D (2000) Sens Actuators B Chem 62:148 Linares P, Luque de Castro MD, Valcarcel M (1989) Anal Chim Acta 225:443 Zhi Z, Rios A, Valcarcel M (1995) Analyst 120:2013 Chen SM, Chiu SW (2000) Electrochem Acta 45:4399 Chen SM (1996) J Mol Catal A Chem 112:277 Zhang J, Pietro WJ, Lever AVP (1996) J Electroanal Chem 403:93 Daunert S, Wallace S, Florido A, Bachas LG (1991) Anal Chem 63:1676 Tse YH, Janda P, Lever ABP (1994) Anal Chem 66:384 Lucero M, Ramírez G, Riquelme A, Azocar I, Isaacs M, Armijo F, Förster JE, Trollund E, Aguirre MJ, Lexa D (2004) J Mol Catal 221:71 Carballo R, Campo Dall’Orto V, Lo Balbo A, Rezzano I (2003) Sens Actuators B Chem 88:155 Araki K, Toma H (1993) J Coord Chem 30:9 Araki K, Toma H (1994) J Photochem Photobiol 83:245 Araki K, Toma H (1994) J Chem Res 7:290 Araki K, Angnes L, Azevedo C, Toma H (1995) J Electroanal Chem 297:205 Araki K, Angnes L, Toma H (1995) Adv Mater 7:554 Azevedo C, Toma H, Agnes L (1999) Anal Chim Acta 387:175 Azevedo C, Araki K, Agnes L, Toma H (1998) Electroanalysis 10:467 Quintino M, Araki K, Toma H, Angnes L (2008) Talanta 74:730 Kashevskii A, Safronov A, Ikeda O (2001) J Electroanal Chem 510:86 Premkumar J, Ramaraj R (1997) J Photochem Photobiol 110:53 Premkumar J, Ramaraj R (1999) J Mol Catal A Chem 142:153 Sendhil K, Vijayan C, Kothiyal M (2005) Opt Mater 27:1606 García-Fresnadillo D, Marazuela M, Moreno-Bondi M, Orellana G (1999) Langmuir 15:6451 Sullivan B, Salmon D, Meyer T (1978) Inorg Chem 17:3334 Rea N, Loock B, Lexa D (2001) Inorg Chim Acta 312:53 Toma H, Araki K (2006) In: Zagal J, Bedioui F, Dodelet J (eds) N4-macrocyclic metal complexes: supramolecular porphyrins as electrocatalysts. Springer, USA, pp 255–302 Araki K, Toma H (2000) Coord Chem Rev 196:307 Chunnian S, Anson F (1995) Inorg Chem 34:4554 Steiger B, Chunnian S, Anson F (1993) Inorg Chem 32:2107 Rywkin S, Hosten C, Lombardi J, Birke R (2002) Langmuir 18:5869 Cañete P, Ríos H, Vargas V, Ronco S, Isaacs M, Urzúa M (2008) J Colloid Interface Sci 318:183 Araki K, Santos P, De Oliveira L, Toma H (1995) Spectrosc Lett 28:119 Kilmartin P, Zou H, Waterhouse A (2001) J Agric Food Chem 49:1957 Ksenzhek O, Petrova S, Kolodyazhny M (2007) Electroanalysis 19:389 Janeiro P, Oliveira Brett A (2007) Electroanalysis 19:1779 Sun B, Leandro M, De Fritas V, Spranger M (2006) J Chromatogr A 1128:27 Berezin BM (2000) Coordination compounds of porphyrins and phthalocyanines, chapter 7. Bell & Howell, Michigan Mayer I, Toma H, Araki K (2006) J Electroanal Chem 590:111 Isaacs M, Armijo F, Ramirez G, Trollund E, Biaggio SR, Costamagna J, Aguirre MJ (2005) J Mol Catal 229:249 Ardiles P, Trollund E, Isaacs M, Aguirre MJ (2001) J Coord Chem 54:183 Ma L, Zhang B, Li H (1993) J Electroanal Chem 362:201 Bockris OJ, Reddy AKN (1970) Modern electrochemistry, vol 2. Plenum, New York Bard A, Faulkner L (2001) Electrochemical methods: fundamentals and applications. Wiley, USA, pp 580–628 Andrieux CP, Savéant JM (1978) J Electroanal Chem 93:165 Andrieux CP, Savéant JM (1982) J Electroanal Chem 134:163 Andrieux CP, Savéant JM (1982) J Electroanal Chem 142:1 Anson FC, Savéant JM, Shigehara K (1983) J Electroanal Chem 145:423 Andrieux CP, Dumas-Bouchiat JM, Savéant JM (1984) J Electroanal Chem 169:9 Leddy J, Bard A, Malloy J, Savéant JM (1985) J Electroanal Chem 187:205 Gileadi J, Kirowa-Eisner E, Penciner J (1975) Interfacial electrochemistry an experimental approach. Addison-Wesley, USA