Химически модифицированные электроды

Химически модифицированные электроды получают путем иммобилизации на какой-либо проводящей основе различных органических соединений, что позволяет создавать системы со специфическими адсорбционными и каталитическими свойствами, обусловленными в первую очередь функциональными группами органических веществ. Химически модифицированные электроды — один из примеров практического использования явления необратимой адсорбции органических соединений на -металлах. [c.301]

Интерес к электродам с химически модифицированной поверхностью (ХМЭ — химически модифицированные электроды) возник сравнительно недавно. Вначале основное внимание исследователей было сконцентрировано на способах приготовления этих электродов, их свойствах, механизмах переноса электрона, позднее стали изучать и области их применения. Эти вопросы подробно рассмотрены в ряде обзоров [126]. [c.188]

ЭЛЕКТРОКАТАЛИЗ НА ХИМИЧЕСКИ МОДИФИЦИРОВАННЫХ ЭЛЕКТРОДАХ [c.487]

В электрокаталитических процессах наряду с металлическими испытаны и различные неметаллические катализаторы неорганические системы (оксиды, карбиды, силициды, сульфиды и др.), углеродистые материалы, химически модифицированные электроды, органические комплексы, биокатализаторы. [c.301]

Электрокатализ на химически модифицированных электродах в настоящее время применяется для определения неорганических и органических веществ (табл. 13.1). В основном такие электроды используются для определения биологически активных соединений лекарственных препаратов, витаминов, сахаров, пестицидов, органических токсикантов и др. [c.490]

Глава 13 Вольтамперометрия с химически модифицированными электродами [c.478]

До середины 70-х годов XX века в качестве индикаторных электродов в основном применяли электроды из ртути и углеродных материалов, а также золота, серебра и платиновых металлов. Однако электрохимические реакции на таких электродах зачастую протекают необратимо и с большим перенапряжением. Кроме того, многие электроды имеют недостаточную коррозионную стойкость и не позволяют определять вещества, имеющие близкие потенциалы восстановления (окисления). В настоящее время стало очевидным, что разрешить указанные проблемы можно путем химического модифицирования электродной поверхности. При модифицировании на поверхность электрода наносят химические соединения или полимерные пленки, которые существенным образом изменяют его способность к вольтамперометрическому отклику перенос электронов протекает с высокой скоростью и с малым перенапряжением. В принципе понятие химически модифицированный электрод (ХМЭ) сейчас относят к любому электроду, поверхность которого обработана таким образом (химическими или физическими способами), что характер электрохимического отклика меняется. [c.478]

Интерес к ХМЭ возник после работ Миллера и Ван де Марка по применению электрода, покрытого электропроводящей полимерной пленкой. Вначале основное внимание исследователей было сконцентрировано на способах приготовления химически модифицированных электродов, их свойствах, механизмах переноса электронов. Были установлены многие важные закономерности, которыми следует руководствоваться при закреплении модификаторов на электродной поверхности, найдены и обоснованы области практического применения ХМЭ, в том числе и в вольтамперометрии. В последствии наряду с созданием новых электродов большое внимание уделялось изучению состояния химических соединений при иммобилизации на электродной поверхности, проявлению электро-478 [c.478]

Для приготовления химически модифицированных электродов используют и угольно-пастовые электроды (УПЭ). Первоначально модифицирование УПЭ осуществляли введением в пасту деполяризатора (см. раздел 11.4). В этом случае угольная паста является электропроводящей средой, в которой распределены частицы электрохимически активного вещества, причем электродный процесс локализован на границе раздела фаз электрод/раствор. Если же в качестве модификаторов использовать электрохимически инертные вещества, то появляется возможность создания специфических электродов для определения различных веществ. В этом случае избирательность определений обеспечивается введением в угольную пасту вещества-модификатора, которое должно отвечать следующим требованиям быть электрохимически инертным в определенной области потенциалов, иметь малую растворимость и специфический характер взаимодействия с определяемыми ионами или органическими соединениями. [c.486]

Циклические вольтамперометрические кривые, полученные прн использовании химически модифицированного электрода, покрытого монослоем обратимо реагирующих электрохимически активных групп, симметричны, т. е. катодный и анодный пики отвечают одному потенциалу. Эта картина меняется в случае необратимой реакции. С ростом толщины пленки форма кривых становится похожей па форму кривых в гомогенном растворе (с другим значением эффективного коэффициента диффузии электрохимически активных частиц). [c.190]

Поведение химически модифицированных электродов настолько уникально по сравнению с обычными электродами, что требует специального рассмотрения их возможностей в вольтамперометрии. Область их применения, быстро расширяющаяся в последнее время, достигла того уровня развития, который позволяет использовать ХМЭ в различных целях. Поэтому ниже будут рассмотрены лишь основные направления применения химически модифицированных электродов. [c.487]

В последние годы определенный интерес к применению в анализе различных органических соединений, в том числе и фенолов, находят химически модифицированные электроды, на поверхность которых нанесены каталитически активные веще- [c.133]

Примеры вольтамперометрического определения ионов металлов, неорганических и органических веществ с помощью химически модифицированных электродов [c.808]

Большой интерес дяя аналитиков представляет современная разновидность инверсионной вольтамперометрии — адсорбционная инверсионная вольтамперометрия. Этот метод основан на предварительном адсорбционном концентрировании определяемого компонента на поверхности электрода и последующей регистрации вольтамперограммы полученного продукта. Таким способом можно концентрировать многие органические вещества, а также ионы металлов в виде комплексов с органическими лигандами, особенно азот- и серусодержащими. Концентрирование проводят в течение строго контролируемого времени при потенциале максимальной адсорбции. В качестве индикаторных электродов пригодны и стационарный ртутный электрод, и электроды из угольных материалов. Особенно хороши для этих целей химически модифицированные электроды наличие реакционноспособных групп, закрепленных на электроде, способствует концентрированию определяемого вещества исключительно на поверхности электрода, и в результате чувствительность определения повышается. [c.330]

Данные об адсорбции на углеродных материалах мономерных и полимерных комплексов металлов подробно рассмотрены в III части монографии в связи с созданием химически модифицированных электродов. [c.86]

Исследования по применению электрохимических детекторов с химически модифицированными электродами в ПИА находятся [c.579]

Химически модифицированные электроды [c.202]

Новые возможности открывает жидкостная хроматография с электрохимическим детектированием компонентов [7]. Предложены детекторы с несколькими рабочими (микро)электродами, детекторы с переносом ионов через поверхность границы раздела вода / отвержденный нитробензол, химическй модифицированные электроды, катализирующие химические реакции. [c.87]

По сравнению с описанными выше методами промотирования углеродных материалов создание так называемых химически модифицированных электродов (ХМЭ) представляет собой существенно более высокий уровень конструирования углеродных электродов с необходимыми электрокаталитическими [c.202]

Особенно быстро, а правильнее сказать бурно, возрастает число исследований в области химически модифицированных электродов. Даже за время подготовки монографии к печати появилось такое большое количество работ, что это потребовало вернуться в заключении к вопросу о модифицировании углеродных материалов. [c.248]

Строго говоря, химически модифицированные электроды не есть электроды с защитным покрытием и отнесены в эту главу условно. В то же время часто количество переносчика на электродной поверхности [c.164]

ОСОБЕННОСта ВОЛЬТАМПЕРОМЕТРИИ С ХИМИЧЕСКИ МОДИФИЦИРОВАННЫМИ ЭЛЕКТРОДАМИ [c.487]

Медиаторы и химически модифицированные электроды [c.213]

В основе полярографического метода, предложенного в 1922 г. чешским ученым Я. Гейровским, лежит электролиз раствора испытуемого объекта на непрерывно обновляющемся ртутном или другом поляризующемся электроде. (Наряду с ртутным капающим электродом в вольтамперометрии применяются и твердые микроэлектроды, чаще всего из платины, графита и других материалов. В последнее время интерес проявляется к так называемым химически модифицированным электродам.) На рис. 1.1 приведена схема простой полярографической установки. Один из электродов (обычно катод) представляет собой периодически вытекающие из капиллярного отверстия капли ртути, поверхность которых мала по сравнению с другим электродом (анодом). Поэтому катод является абсолютно поляризующимся электродом. Поляризация катода связана с тем, что в процессе электролиза в слое анализируемого раствора, близком к капле ртути, происходит изменение концентрации раствора. Анод, представляющий собой обычно неподвижный слой ртути на дне электролизера, имеет большую поверхность плотность тока на нем не достигает предельной величины, при которой мог бы заметно измениться потенциал такого электрода. Следовательно, ртутный анод является типичным неполяри-зующимся электродом, благодаря чему равновесный электрохимический потенциал его в ходе электролиза остается постоянным по величине. [c.9]

Анион-радикалы нитроаренов могут быть использованы в качестве переносчиков электрона (см. гл. 26). Это используется прн приготовлении химически модифицированных электродов. Так, иапример, электроды, модифицированные поливпнилнитро-ареиом, используют для электрокаталитнческих реакций (см. гл 5). [c.302]

Стабильность показаний ферментных электродов зависит от времени жизни ферментов. При этом ферменты могут подвергаться различным гфевращениям. Для продления периода их активного действия применяют так называемую иммобилизацию. Иммобилизацию реагентов (а фермент - это реагент нового поколения) проводят различными способами. О них подробно будет идти речь ниже 1фи рассмотрении химически модифицированных электродов. [c.214]

Многие органические соединения, особенно алифатического ряда, не проявляют электрохимической активности в обычных условиях и не детектируются амперометрическими детекторами. Этот факт наряду с выбором условий детектирования (потенциала электрода, растворителя, pH раствора и др.) в значительной степени определяет селективность отклика амперометрических детекторов при анализе матриц сложного состава, одновременно ограничивая их использование в ВЭЖХ. Тем не менее, существуют возможности для расширения сферы применения амперометрических детекторов. С этой целью применяют химически модифицированные электроды. При этом достигаются две основные цели повышение чувствительности детектора за счет ускорения медленных редокс-реакций и увеличение избирательности отклика при нанесении на поверхность электрода веществ, специфически взаимодействующих с определяемыми соединениями. [c.569]

Облегчить восстановление органических соединений при помощи каталитических реакций можно, помещая катализатор либо в массу электрода, либо на его поверхность. Такие электроды получили название химически модифицированных электродов (ХМЭ). Например, для определения аскорбиновой кислоты в щелочной среде применяется графитовый электрод, покрытый пленкой из перфторполиэлектролита, в который помещен комплекс осмия(III). Аскорбиновая кислота может быть также эффективно определена вольтамперометрически при использовании для изготовления ХМЭ угольной пасты, содержащей 0,25—1,0% тетраметил-я-фенилендиамина. В работе [87] приведены примеры применения ХМЭ с электрокаталитической функцией. [c.70]

Имеется сообщение, в котором описана спектроэлектрохимическая методика определения константы скорости гетерогенного переноса заряда [127]. Методика проверена на примере квази-обратимого окисления ферроцианида на оптически прозрачном электроде, изготовленном из двуокиси олова. Этот способ предлагают для оценки значения к в процессах на химически модифицированных электродах. [c.59]

Химически модифицированные электроды используют в фотоэлектрохимических элементах как регенеративного типа (например, с иодис-тым электролитом), так и для фотоэлектролиза, например, для получения водорода из воды и для электровосстановления СО2 [241]. К.п.д. этих элементов, однако как правило, не превышает 1-2%, видимо, из-за не до конца устраненных кинетических ограничений, а также недостаточно большого изгиба зон в модифицированном полупроводнике. Кроме того, широкому использованию химически модифицированных электродов в фотоэлектрохимических элементах препятствует не очень хорошая прочность пришитых к поверхности переносчиков заряда. [c.167]

Подробное математическое описание реакций на химически модифицированных электродах приводится в работах [3, 4, 14]. Эти модели предложены для самого общего случая модифицированного электрода с многослойным покрытием и позволяют идентифицировать ряд возможных скоростьопределяющих стадий. Электроды с монослойным покрытием представляют собой частный случай этой общей модели. Теоретические подходы в работах [3, 4, 14] почти идентичны, а выводы хорошо согласуются. Для наших целей удобно воспользоваться обозначениями Элбери и Хиллмана [4]. На рис. 13.2 в общем виде показана модель модифицированного электрода с покрытием. В этой модели предполагается наличие медиаторной пары А/В, иммобилизованной равномерно в слое толщиной L на поверхности электрода. Медиатор реагирует с присутствующим в растворе субстратом Y, в результате чего образуется продукт Z [c.177]

И длительное использование электрода приводит к загрязнению его поверхности накапливающимися высокомолекулярными продуктами окисления. Необходимость преодоления этих трудностей привела к разработке модифицированных поверхностей на основе таких веществ, как катехолы [32]. гидрохиноны [47] и редокс-красители [24, 29]. При изготовлении химически модифицированных электродов для окисления NADH руководствуются той логикой, что если редокс-пара окисляет NADH в растворе и каким-то образом удерживается на поверхности электрода, то и получающийся при этом модифицированный электрод должен обладать способностью к электрокаталитической регенерации NAD . Для модификации можно использовать просто пассивную адсорбцию редокс-пары на поверхности электрода либо синтетический путь, включающий ковалентное связывание редокс-пары с электродом посредством бифункциональных реагентов, таких как замещенный силан или цианурхлорид. Имеется превосходный обзор Мэррея [42], посвященный химически модифицированным электродам, а кинетические характеристики таких электродов подробно обсуждаются в настоящей книге (гл. 13). [c.218]