水合肼在离液体中的电化学行为及其气体传感器研究.pdfVIP

摘要 室温离子液体是指在室温或室温附近温度下呈液态由离子所构成的物质， 它是继水和超临界二氧化碳后又一种绿色环保溶剂体系。与传统的有机溶剂和电 解质相比，离子液体具有独特的物理化学性质。近年来，作为一种新颖的介质， 室温离子液体在电化学领域的应用也越来越受到人们的重视。水合肼作为一种重 要的原料，在各行各业中都有着普遍地应用，然而在另一方面，它对人体又有着 严重的危害。本工作结合我们实验室的研究兴趣，对离子液体中水合肼在不同金 属电极及聚合金属钴酞菁修饰电极上的电化学行为作了研究，并在此基础上用离 的电化学型气体传感器，测试了其性能，得到了一些初步的结果： 1)合成了离子液体BmimPF6，利用电化学循环伏安法研究了水合肼蒸气在 Vvs．n 室温离子液体BmimPF6中的电化学行为，测得其在微金盘电极上在0．94 处可以被电化学氧化，且该氧化峰电流受肼在BmimPF6中的扩散所控制，并估 算出其氧化反应电子数为0．8。在此基础上，构建了以BmimPF6为电解质的准固 态肼蒸气电化学气体传感器。该传感器对浓度范围为1．1～25．4 gmol·L。1肼蒸气呈 线性响应。同时，该传感器也表现出了良好的稳定性与重复性。 2)考察了不同金属电极在BmimPF6中对水合肼的电化学行为。Ag电极在 O．07V处有一对可逆的氧化还原峰。该氧化还原反应受A矿离子在BmimPF6中的 扩散所控制。同时，Ag电极对水合肼的氧化反应有明显的催化作用，氧化峰电 V 位位于0．16VS．SCE，其反应速率决定步骤为l电子过程。水合肼在Cu电极上 有一对氧化还原峰电峰分别位于．0．18V与．0．48V。但由于铜在空气中非常容易被 氧化成氧化铜，所以该氧化峰的稳定性较差。同时该氧化反应受水合肼在 BmimPF6溶液中扩散所控制。Pt电极对水合肼有明显的催化作用。第一圈时， 在．0．64V与．0．81V处出现了一对氧化还原峰，第二圈时，在．0．12V又出现了一 个的氧化峰，该反应涉及2电子与2质子的得失。 考察了BmimPF6中水合肼在该修饰电极上的电化学行为。实验结果显示钴酞菁 对水合肼的氧化具有良好的催化作用。在BmimPF6中分别滴加入浓度为0-14．9 mmol·Ld的水合肼溶液，电化学响应信号与浓度变化有良好的线性关系，响应 灵敏度为0．31gA·mM～，且不受水和氨水的干扰。 关键词：离子液体水合肼气体传感器CoTaPc催化氧化金属电极 H Abstract of are aroundtheroom Ionic consist salts，which ions，andliquid liquids(ILs)are traditional show temperature．Compared晰tllorganicsolvents，theymanyunique bothin and ionic attractmore propertiesphysicschemistry．Room—temperatureliquids interestsfor andmore chemicalresearches isa especially of in bnd materials andSOon．Ontheother important industry,medicine．agriculture isharmful