常用電極修飾技術(shù)

來源：塑膠五金網(wǎng)發(fā)布時間：2014-09-24 09:55:00點擊率：

　　化學(xué)修飾電極是當(dāng)前電化學(xué)、電分析化學(xué)方面十分活躍的研究領(lǐng)域。1975年化學(xué)修飾電極的問世，突破了傳統(tǒng)電化學(xué)中只限于研究裸電極、電解液界面的范圍，開創(chuàng) 了從化學(xué)狀態(tài)上人為控制電極表面結(jié)構(gòu)的領(lǐng)域。通過對電極表面的分子剪裁，可按意圖給電極預(yù)定功能，以便在其上有選擇性地進行所期望的反應(yīng)，在分子水平上實現(xiàn)了電極功能的設(shè)計。研究這種人為設(shè)計和制作的電極表面微結(jié)構(gòu)和其界面反應(yīng)，不僅對電極過程動力學(xué)理論的發(fā)展是一種新的推動，同時它顯示出的催化、光電、電色、表面配合、富集和分離、開關(guān)和整流、立體有機合成、分子識別、摻雜和釋放等效應(yīng)和功能，使整個化學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展顯示出廣闊的前景?；瘜W(xué)修飾電極為化學(xué)和相關(guān)邊緣學(xué)科開拓了一個創(chuàng)新的和充滿希望的廣闊研究領(lǐng)域。

　　電化學(xué)和電分析化學(xué)的研究內(nèi)容豐富，其核心是研究電極、電解液界面的結(jié)構(gòu)及組成和動力學(xué)以及有關(guān)物質(zhì)的電化學(xué)行為和檢測問題?；瘜W(xué)修飾電極自問世開始，就以人為設(shè)計和制作分子表面而賦予電極預(yù)定功能為特點，擴展并著重研究電極、電解液界面區(qū)域范圍，把傳統(tǒng)的電化學(xué)、電分析化學(xué)研究推向一個更高的層次。在化學(xué)修飾電極研究中，首先需用近代的測定方法對電化學(xué)界面結(jié)構(gòu)和動力學(xué)進行深入了解，利用已知分子的有關(guān)化學(xué)、物理和電化學(xué)性質(zhì)去制作一個新的界面區(qū)，使其具有一種預(yù)計的結(jié)構(gòu)和動力學(xué)性質(zhì)。其目的是要控制電化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)、反應(yīng)途徑和終的合成產(chǎn)物，提高有多種反應(yīng)物共存下進行某種反應(yīng)的選擇性，加強可重復(fù)操作界面的耐久性以及提高用于化學(xué)傳感器的電化學(xué)響應(yīng)的靈敏度等。由此可見，化學(xué)修飾電極是電化學(xué)、電分析化學(xué)研究中的新興領(lǐng)域，而僅僅是一種分析方法或是一種測試手段。

　　自Lane和Hubbard首創(chuàng)“改變電極表面化學(xué)結(jié)構(gòu)以控制電化學(xué)反應(yīng)過程”的新概念、Miller等制作手征性電極和Murray以共價鍵合方法修飾電極表面的開拓性工作以來，化學(xué)修飾電極的研究發(fā)展已經(jīng)過了將近20年歷程。目前，化學(xué)修飾電極的研究已達到這樣一個程度，即借建立起來的表面合成方法，可成功地制作預(yù)設(shè)計的電極7電解液界面區(qū)，達到在電極表面控制分子結(jié)構(gòu)的能力?；瘜W(xué)修飾電極的研究向人們展示了一個創(chuàng)新和充滿希望的廣闊研究領(lǐng)域。它已在能量轉(zhuǎn)換、信息存儲與顯示、化學(xué)分析以及生物傳感器等方面打開了新的局面，特別是在功能有機固體膜體系的超薄膜分子工程中用于分子器件越來越引起人們的重視，在電化學(xué)工業(yè)上有潛在的應(yīng)用價值。這里典型的例子是，在氯堿工業(yè)中采用

　　薄膜修飾鈦電極進行電催化，成功地制成尺寸穩(wěn)定的陽極(DSA)用于氯氣電解生產(chǎn)，可大幅度節(jié)能降耗、提高過程效率，為工業(yè)生產(chǎn)帶來重大經(jīng)濟效益。但是，目前化學(xué)修飾電極在工業(yè)應(yīng)用方面還有局限性，尚待進一步開發(fā)?；瘜W(xué)修飾電極研究在闡明電極、電解液區(qū)的基本性質(zhì)和建立修飾膜的電極過程動力學(xué)理論方面巳取得了顯著進步，今后將著重對電極界面上分子組合體及控制其中的能量和信息方面的基本問題進行研究，促進和擴大應(yīng)用的進展。

　　化學(xué)修飾電極的制備一直受到人們的關(guān)注，很多文獻中也介紹了多種可用于修飾電極制備的方法。

　　E.Fachinotti出等通過高溫加熱目標(biāo)金屬的可溶鹽，如氯化物、硝酸化物，獲得其氧化物。熱分解法具有比表面積大、析氫過電位低、成分易控制等優(yōu)點。因鎳基復(fù)合電有高析氫活性和高穩(wěn)定性，所以常被用于制作活性陰極的基體金屬。

　　XU LI-kun等以電沉積法制備電極，以硫酸鎮(zhèn)、鉬酸鈉、氯化銨、次亞磷酸鈉為原料制備NI-Ru-Ir氧化物電極，發(fā)現(xiàn)在硫酸鎳35g/L、鉬酸鈉3 g/L 、氯化銨30 g/L、次亞磷酸鈉10.6 g/L、檸檬酸鈉85?90 g/L、電流密度0.03A/cm2、溫度40°C、pH9?10、沉積時間60min的條件下制備的電極，其電化學(xué)性質(zhì)和穩(wěn)定性。

　　HU W.K.等以熔煉法制備電極，在較高的溫度和一定壓強下加工目標(biāo)合金使其結(jié)構(gòu) 發(fā)生變化，從而改進其電化學(xué)性能。目前常使用這種方法制備含鋯鐵基合金活性陰極和含稀土合金活性陰極。

　　以鐵、鎳、稀土金屬為原料制備稀土合金活性陰極，發(fā)現(xiàn)用熔煉法制得的稀土合金陰極比已有的電鍍法制得的活性鍍層陰有性、長壽命的特點，沒有鍍層剝落失活之憂。且稀土合金陰有良好的析氫催化活性，考慮到稀土金屬在我國儲量較豐富，這對其制備方法進行推廣將具有積極意義。

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