趙群瑤

摘? ? 要：近些年，源于人們對燃料電池陰極催化劑的研究，金屬卟啉在化學(xué)修飾電極方面得到了很大的發(fā)展。金屬卟啉具有良好的光電性能。尤其一些過渡金屬卟啉大環(huán)配合物是解決燃料電池陰極最有希望的催化劑材料[1][2]。首先采用循環(huán)伏安法制備四苯基鐵卟啉修飾電極，并對修飾電極上的導(dǎo)電物質(zhì)PFeTPP進(jìn)行紫外表征。然后研究掃描速度、溶液pH值對PFeTPP修飾電極的直接電化學(xué)行為的影響。

關(guān)鍵詞：修飾電極;溶液pH值;電化學(xué)

1? 掃描速度對PFeTPP修飾電極的直接電化學(xué)行為的影響

為研究不同掃描速度對PFeTPP修飾電極的直接電化學(xué)行為的影響，我們將PFeTPP修飾電極在N2飽和的PBS溶液中分別以50、100、150、200、300、400、500mV/s的速度進(jìn)行掃描，其CV曲線對比圖如圖1所示。

PFeTPP修飾電極在不同掃速下上到下依次為：50、100、150、200、300、400、500mV/s。

為更好的理解PFeTPP修飾電極的直接電化學(xué)行為，我們將圖1中的還原峰電流與氧化峰電流分別與掃速的1/2次方進(jìn)行研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)還原峰電流、氧化峰電流與掃速的1/2次方呈現(xiàn)如圖2圖3的關(guān)系。

圖1中表明隨著掃速的增大，還原峰電流和氧化峰電流依次增大，還原峰和氧化峰電位變化很小，還原峰電位均在-0.2V左右，氧化峰電位在0V左右。這說明該過程的電子傳遞速度較快。還原峰對應(yīng)電活性Fe（III）被還原成Fe（II），氧化峰對應(yīng)電活性Fe（II）被氧化成Fe（III）。

圖2可以看出，隨著掃速的增大，還原峰電流依次增大，并且陰極還原峰電流大小與掃速的1/2次方成較好的線性關(guān)系，其R2值為0.9777，這說明在實(shí)驗(yàn)的掃描速度范圍內(nèi)陰極還原反應(yīng)是受反應(yīng)粒子擴(kuò)散控制的。

圖3可以看出，隨著掃速的增大，氧化峰電流也相應(yīng)增大。陽極氧化峰電流大小與掃速的1/2次方成較好的線性關(guān)系，其R2達(dá)到0.9936，這也說明在實(shí)驗(yàn)的掃描速度范圍內(nèi)陽極氧化反應(yīng)是受反應(yīng)粒子擴(kuò)散控制的。

2? 溶液pH值對PFeTPP修飾電極的直接電化學(xué)行為的影響

PFeTPP修飾電極的直接電化學(xué)行為來源于Fe（III）/Fe（II）氧化還原電對。為了研究PFeTPP修飾電極自身的電化學(xué)行為，我們選擇在不同pH的支持電解質(zhì)溶液中，對PFeTPP修飾電極進(jìn)行CV掃描，掃描結(jié)果如圖4所示。

PFeTPP修飾電極在不同pH從左到右依次為：9.2、8、6.8、6、5。

實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)隨著溶液pH值的升高，電極還原峰電流、氧化峰電流大小基本保持不變，但電極氧化峰電位和還原峰電位均向負(fù)電位方向移動，這是由于在Fe（III）還原為Fe（II）時有H+參加，因此pH值越大電位越負(fù)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 李旭光.2002.博士論文.直接甲酵燃料電池耐甲醇氧還原電催化劑的研究，中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所.

[2] 申燕.2003.博士論文.多層膜組裝及其電催化研究，中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所.