液/液界面上电子转移反应的研究

应用扫描电化学显微镜研究电荷在液／液界面上的转移过程是目前电化学和电分析化学领域的研究热点之一。本文简要地回顾了液／液界面电分析化学研究的发展历程，介绍了液／液界面电分析化学的基本理论。围绕着扫描电化学显微镜和微电极技术，分别研究了极化和非极化液／液界面上的电子转移反应。主要结果如下：1．通过选择合适的共同离子控制界面电位差，应用扫描电化学显微镜(SECM )和微电极技术研究离子诱导的反向电子转移反应。这一研究对于生命科学及模拟生物模的研究具有重要意义。2.应用扫描电化学显微镜研究了类冰相／有机相界面上的电子转移反应。构筑了可用于作为SECM研究基底的微观上平整和稳定的1,2一二氯乙烷(DCE)／冰界面，研究了温度对异相电子转移速率的影响。这一研究对于扩展液／液界面电分析化学的研究，以及有机相的选择范围具有重要意义；对于研究界面结构问题有一定的应用前景。3.将含有氧化还原电对的水溶液滴支持在铂电极上，然后将该电极插入到有机溶液中，与参比电极和对电极构成常规佩狗三电极系统。利用扫描电化学显微镜研究了水相与有机相之间界面上佩狗电子转移反应。以铁氰化钾／亚铁氰化钾为电对研究了亚铁氰化钾与二茂铁阳离子之间的电子转移反应以及铁氰化钾与TCNQ阴离子自由基之间的电子转移反应。结果表明这一方法实现了独立控制极化界面和SECM数据收集的目的，可以研究的可控电位范围较使用共同离子控制界面电位方法大大增宽，在国际上首次成功地将扫描电化学显微镜与极化的液／液界面研究结合起来。4.应用扫描电化学显微镜对4一氨基苯甲酸修饰的玻碳电极进行了电化学表征，研究了酸度对电极表面修饰的4一氨基苯甲酸解离形态的影响，及不同的荷电中介体在此修饰电极表面的电化学行为。通过分析pH值与电子转移速率常数的关系，得到了电极表面修饰的4一氨基苯甲酸的表面pKa.