Изучение аналитических характеристик электродов, модифицированных наноструктурами соединений железа, полученных методом ионного наслаивания, на примере определения пероксида водорода
Введение
1 Литературный обзор
1.1 Окислительно-восстановительные свойства пероксида водорода
1.2 Пероксид водорода как важный аналит для современного анализа.
1.3 Методы определения пероксида водорода
1.4 Электрохимическое определение пероксида водорода
1.4.1 Ферментные электрохимические сенсоры
1.4.2 Бесферментные электрохимические сенсоры
1.5 Электрокатализ.
1.6 Сенсоры на основе берлинской лазури..
1.6.1 Структура и свойства берлинской лазури.
1.6.2 Стабилизация берлинской лазури
1.7 Методы модификации электродов
1.7.1 Суть методик ПХС
1.8 Методы исследования модифицированных электродов.
1.8.1 Рентгенография
1.8.2 Сканирующая электронная микроскопия
1.8.3 Метод циклической вольтамперометрии
1.9 Постановка цели работы
2 Экспериментальная часть
2.1 Растворы и реактивы
2.3 Приборы и оборудование для проведения эксперимента
2.3.1 Приборы и параметры измерений
2.3.2 Химическая посуда
2.3.3 Электроды
2.3.4 Электрохимическая ячейка
2.3.5 Обработка экспериментальных данных
3 Результаты эксперимента и их обсуждение
3.1 Синтез наноструктур соединений железа
3.2 Выбор условий измерений
3.3 Изучение электрохимических свойств электродов, по отношению к пероксиду водорода
3.3.1 Электрод, модифицированный берлинской лазурью.
3.3.2 Электрод, модифицированный берлинской лазурью и магнетитом.
Выводы.
Благодарности
Список литературы
Определение концентрации пероксида водорода является важной аналитической задачей в медицинской диагностике, контроле состояния окружающей среды и в различных областях промышленности.
Пероксид водорода, как достаточно мощный окислитель может служить индикатором оксидативного стресса и процессов воспаления организма [1].
К тому же пероксид водорода является биологически активным веществом, являясь продуктом деятельности фермента оксидазы [2].
С точки зрения высокой чувствительности, селективности, малого времени отклика, простоты и низкой стоимости конструкции, электрохимические сенсоры на основе наночастиц представляются наиболее перспективными и удобными для детектирования пероксида водорода.
Берлинская лазурь является наиболее перспективным материалом для конструирования сенсоров на пероксид водорода, так как обладает высокой каталитической активностью к данному аналиту, и обеспечивает высокую селективность в присутствии кислорода. Однако, берлинская лазурь обладает недостаточной стабильностью при высоких концентрациях пероксида водорода [3].
В настоящее время ведутся исследования, направленные на увеличение стабильности берлинской лазури различными способами.
Применение методов послойной химической сборки позволяют получать стабильные и воспроизводимые пленки берлинской лазури [4].
Также для повышения стабильности берлинской лазури, получают неорганические композиты на ее основе.
В данной работе исследуются электроды, модифицированные наноструктурами магнетита и берлинской лазури, полученные методом ионного наслаивания.
1. Разработаны бесферментные сенсоры на основе электродов, модифицированных наночастицами берлинской лазури и магнетита для определения пероксида водорода, позволяющие варьировать потенциалы детектирования и диапазоны определяемых концентраций в зависимости от анализируемых объектов.
2. Показано, что введение наночастиц магнетита в состав модификатора позволяет расширить диапазон определяемых концентраций на два порядка, по сравнению с электродом, модифицированным только берлинской лазурью (n*10-9 – n*10-4 М) и понизить предел обнаружения (1.7*10-9 М).