Межфазные превращения в системе твердый полимерный электролит — металл (соединение металла) и их использование в вольтамперометрии
Использование вольтамперометрии для анализа твердых объектов, безусловно, позволяет решать сложные задачи, касающиеся структуры и состава поверхности. Однако в случае анализа веществ с нестабильным составом (ультрадисперсные порошки, (нано)частицы металлов) и определения микровключений металлов в объектах, которые невозможно или сложно растворить возможности метода ограничены. В связи с этим… Читать ещё >
Содержание
- 1. Современное состояние исследований межфазных превращений методом вольтамперометрии в системах с жидким и твердым электролитом
- 1. 1. Вольтамперометрия (ВА) твердых фаз
- 1. 1. 1. ВА с угольным пастовым электродом
- 1. 1. 2. Локальный электрохимический анализ
- 1. 1. 3. Абразивная вольтамперометрия 14 1.1.4. ВА с ртутным (амальгамным) электродом
- 1. 2. Твердые полимерные электролиты
- 1. 2. 1. Процессы в системах с твердым полимерным электролитом
- 1. 2. 2. Иммобилизация металлов в полимерах 20 1.2.2.1. Типы полимерных носителей для иммобилизации металлокомплексов
- 1. 2. 2. 2. Связывание металлов с полимерами посредством донорно-акцепторной связи
- 1. 2. 2. 3. Ковалентное и ионное связывание металлов полимерами
- 1. 2. 3. Граница раздела полимер — металл
- 1. 3. Применение полимеров в электрохимическом анализе
- 1. 1. Вольтамперометрия (ВА) твердых фаз
- 2. Экспериментальные методики
- 2. 1. Синтез полимерных ионопроводящих материалов
- 2. 2. Вольтамперометрические методы анализа
- 2. 2. 1. Вольтамперометрия с ртутным (амальгамным электродом)
- 2. 2. 2. Вольтамперометрия с полимерным электродом (электролитом)
- 2. 3. Методы исследования полимеров
- 2. 4. Методы исследования металлсодержащих объектов
3. Химические превращения на границе металл (соединение металла) -твердый электролит на основе метакрилатсодержащего полимера 54 3.1 Сорбция меди полиметилметакрилатом (ПММА), модифицированным трифторацетатом щелочного металла
3.2 Сорбционные процессы на границе раздела металл (соединение металла) — модифицированный комплексообразователем сополимер метилметакрилата и метакрилата калия
3.3 Применение метакрилатсодержащих полимерных электролитов в качестве пробоотбирающей системы и ВА датчика вещества
3.3.1 Полиметилметакрилат, модифицированный трифторацетатом щелочного металла
3.3.2 Модифицированный сополимер метилметакрилата с метакрилатом 78 калия
4. Электрохимические превращения соединений меди на границе раздела с метакрилатсодержащими твердыми электролитами
4.1 Полиметилметакрилат, модифицированный трифторацетатом 84 щелочного металла
4.1.1 Анализ прессованных композиций оксидов меди
4.1.2 Использование соединений меди в качестве индикаторного 85 электрода
4.2 Превращения на границе сополимер метилметакрилата с 94 метакрилатом калия (с акрилонитрилом) — соединения меди 105
Выводы 107
Список используемой литературы 109
Приложение
Список литературы
- Брайнина X. 3., Нейман Е. Я., Слепушкин В. В. Инверсионные электроаналитические методы. М.: Химия, 1988.-318с.
- Вольтамперометрия органических и неорганических соединений. / Под ред. П. К. Агасян, С. И. Жданов. М.: Наука, 1985.-250с.
- Слепушкин В. В. Локальный электрохимический анализ. // Журн. аналит. химии. -1990.-Т.49.-С.91.
- Тураева М. С., Пегова И. А. Вольтамперометрическое обнаружение элементов фторидселективным электродом // Электрохим. методы анал.: Тез. докл. 5-й Всерос. конф. с участием стран СНГ (ЭМА-99). Москва, 1999, С. 218−219.
- Гречко В. О. Борщев Н.А. Сагинашвили P.M. Зайцев А. Л. Берберьян Т.К. Электрохимический способ экспресс-идентификации проб золотых сплавов // Пат. № 2 062 461 от 20.06.1996
- F. Sholz, W. Muller, L. Nitschke, F. Raby, L. Livanova, Ch. Thierfeeder. Fast and non-distractive identification of dental alloys by abrasive stripping. // J. Anal, chem. -1990.№ 338.P. 37−40.
- F. Sholz, B. Lange. High-performance abrasive stripping voltammeter. // J. Anal. chem. -1990.№ 338.P.293−294.
- F. Sholz, B. Lange. Abrasive strippend voltammetry an electrochemistry solid state spectroscopy of wide apicatility. // J. Trends Anal. chem. -1992.№ 10.P.359−369.
- Bond A., Lovric M., Komorsky-Lovric S. Companison of the square wave stripping voltammetry of lead and mercury following their electrochemical or abrasive deposition on a paraffin impregnated graphite electrode. // J. Anal. chem. -1992.№ 2.P.258.
- Мокроусов Г. M., Князева E. П., Волкова В. H., Алифанова И. А. Новые возможности ртутного электрода в фазовом анализе поверхности твердых тел (AsGa) // Журн. аналит. химии. -1994.Т.49.С. 1013−1016.
- Мокроусов Г. М., Дубова Н. М. Метод контактной вольтамперометрии в фазовом анализе поверхности полупроводников. Изд-во: Том. ун-та, 1985.С.1−15.
- Мокроусов, Е.П. Князева, В.Н. Волкова. Вольтамперометрическое определение примесей металлов на поверхности полупроводников // Заводская лаборатория.- 1995.- № 3.- с. 7−10.
- Jun-Hua Jiang, Bing-Liang Wu Voltammetry without adding supporting electrolyte using a solid polymer electrolyte composite microelectrode // Electroanalysis. 1998. -Vol. 10, № 5.-P. 343−346
- Электрохимия полимеров. / Под ред. Тарасевича М. Р., Орлова С. Б., Школьникова Е. И. и др. М.: Наука, 1990.- 238с.
- Электрические свойства полимеров / Под. ред. Сажина Б. И. Л.: Химия, 1986.-222 с.
- Полимерные реагенты и катализаторы / Под. ред. Уоррена Т. Форда. -М.: Химия, 1991.-116 с.
- Золотов Ю. А., Кузьмин Н. М. Концентрирование следов элементов М.: Наука, 1988.-282 с.
- В. Г. Березкин, Тужилина Ж. Р., Герасимов Ю. А. и др. Модификация полисорба-1 в высокочастотной низкотемпературной плазме в парах полярныхнепредельных органических соединений // Журн. аналит. хим. 1995. — № 5. -С. 522−525.
- Кулис Ю. Ю. Аналитические системы на основе иммобилизованных ферментов. JI: Химия, 1981.- 456 с.
- Пат. 2 136 084 RU. МПК Н01М6/18, Н01М10/40. Твердый литийпроводящий электролит и способ его получения.
- Inzelt G., Pineri М., Schultze J.W., Vorotyntsev М.А. Electron and proton conducting polymers: recent developments and prospects // Electrochimica Acta. -2000, V. 45.-P. 2403−2421
- Матвеев Ю. С., Дунаева К. М. Трифторацетаты урана и тория // Координационная химия. 1985. — Т. 11. — Вып. 2. — С. 207−215
- Ерин А. В., Прозоровская 3. Н., Ярославцев А. Б. Исследование трифторацетатов некоторых металлов // Журн. неорг. хим. 1993. — Т. 38. — № 4.-С. 618−621
- Соколова Н. П., Лисойван В. И., Варанд В. Д., Ларионов С. В. Твердые растворы тригидратов трифторацетатов европия (III) и гадолиния (III) -предшественники твердых растворов трифторидов этих металлов // Журн. общей хим.-2001.-Т. 71.-Вып. 1.- С. 17−20
- Вайтулевич Е. А., Гавриленко Н. А., Еремина Н. С. И. др. Расширение функциональных возможностей полимерных материалов // Электронная промышленность. 1998. — № 1−2. — С. 68 -73
- Еремина Н. С., Мокроусов Г, М., Денискина О, В., Гавриленко Н. А. Влияние фторацетатов щелочных металлов на литографические свойства и электрическую проводимость акрилового резиста // Журн. прикл. хим. 1995. -Т. 68, № 3. — С. 520- 522
- Мокроусов Г. М., Гавриленко Н. А. Электропроводящие свойства модифицированного ионами металлов полиметилметакрилата // Журн. физ. хим.- 1996.-Т. 10.-№ 1.-С. 159−161
- Гавриленко Н. А. Физико-химические свойства полиакрилатной матрицы, модифицированной ионами щелочных металлов // Авт. Дисс. -Томск, 1996, 20 с.
- Изаак Т. И., Мокроусов Г. М., Криворотов Н. П., Лямина Г. В. и др. Вольтамперометрия гель-электролитов на основе метакрилового сополимера // Электронная промышленность. 2002. — № 3. — С. 297−302.
- Изаак Т. И., Мокроусов Г. М. Свойства и возможности применения полиакрилатной композиции в качестве электролита химического источника тока// ВИНИТИ, г. Москва. № 1029-В-98. от 06.04.98.
- Изаак Т. И. Полимерные электролиты на основе многокомпонентной акрилатной матрицы // Авт. Дисс. Томск, 1999, 20 с.
- Изаак Т. И., Мокроусов Г. М. Чувствительный полимерный элемент для датчиков влажности различных сред на основе полиакрилатной композиции // Деп. в ВИНИТИ. Г. Москва. № 1030-В-98 от 06.04.98
- Помогайло А. Д. Наночастицы металлов в полимерах. М.: Наука, 2000. -476 с.
- Жан Мари Лен Супрамолекулярная химия. М.: Наука, 2000. -395 с.
- Помогайло А. Д. Полимерные иммобилизованные металлокомплексные катализаторы. М.: Наука, 1988. — 303 с.
- Бектуров Е. А., Бимендина Л. А., Кудайбергенов С. В. Полимерные комплексы и катализаторы. Алма-ата: Наука, 1982. — 217 с.
- Бектуров Е. А., Бимендина Л. А., Хамзамулина Р. Э. Катионные полимеры. Алма-ата: Наука, 1986. — 186 с.
- Lee Yook Hengl, Elizabeth A.H. Hall Methacrylic-acrylic polymers in ion-selective membranes: achieving the right polymer recipe // Analytica Chimica Acta. -2000. -№ 403.-P. 77−89
- Бектуров E. А., Хамзамулина P. Э., Бакауова 3. X. и др. Молекулярные комплексы полимеров. Алма-ата: Наука, 1988. — 176 с.
- Zachary J. A. Komon, Gary M. Diamond, Margarete K. Leclerc at all. Triple Tandem Catalyst Mixtures for the Synthesis of Polyethylenes with Varying Structures // J. Am. Chem. Soc., (Catalysis) 2002. — № 124. — 15 280
- Jinglu Chen, Guishan Zheng, Long Xu at all. Spectroscopic study of ordered structures of atactic poly (methylmethacrylate) freeze-extracted from poly (ethylene glycol) solution // Polymer. 2001. — № 42. — P. 4459 — 4462.
- Тугов И. И., Костыркина Г. И. Физика и химия полимеров. М.: Химия, 1986.-498 с.
- Помогайло А. Д., Уфлянд И. Е. Макромолекулярные металлохелаты. -М.: Химия, 1991.-304 с.
- Kaczmarec Н. Mechanism of photoinitiated degradation of poly (ethylene oxide) by copper complexes in acetonitrile // J. Photochemistry and photobiology, A: Chemistry. 1996.-P. 61−65
- J. Francois, C. Heitz Spectroscopic study of the interactions between synthetic polycarboxylates and copper ions // Polymer. 1997. — Vol. 38. -№ 21. — P. 5321 -5332
- Mouginot Y., Morlay C., Cromer M., Vittory O. // Analytica Chimica Acta. -2000.-№ 407.-P. 337 -345
- M. Teresa S. D. Vasconcelos, Manuel A. O. Azenha Additional evidence of the lability of complexes of copper (II) with simple organic ligands // Analytica Chimica Acta. 1996. — № 333. — P. 97−105
- Использование ПММА в качестве сорбента для эффективного определения европия и тербия в водах // Журн. аналит. хим. -1993.Т.48.С.1118−1120.
- Помогайло А. Д. Катализ иммобилизованными комплексами. М.: Наука. — 1991.-246 с.
- Kralj Brett, Dryfe Robert A. W. Membrane voltammetry: the metal/electrolyte interface // Phys. Chem. Chem. Phys.: Journal of European Chemical Societies. -2001.-3.-№ 15.-C. 3156−3164.
- Поздняков О. В., Регель В. Р., Редков Б. П., Шалимов В. В. Масс-спектрометрическое изучение термической деструкции ультратонких полимерных пленок // Высокомолекулярные соединения. 1978. — Т. (А) XX. -№ 11.-С. 2494−2498
- Von Lampe, Irene- Brueckner, Angelika- Goetze, Silke. Thermogravimetric and ESR studies of polymer/metal precursors for high-temperature superconductors. // Angew. Makromol. Chem. 1997. — № 251. — P. 157−170
- Дудник M. И., Гороховский Г. А., Логвиненко П. H., Дмитриева Т. В. О некоторых аспектах механизма активации металлом механокрекинга макромолекул полиметилметакрилата в твердофазных системах ПММА-Fe. // Композ. Полим. Материалы. 1983. — № 18. — С. 42−45
- Егоренков Н. И., Кузавков А. И., Лин Д. Г. Термоокислительное старение полимеров в контакте с металлами / В кн.: Модификация полимерных материалов. 1985. — С. 41−48.
- Будников Г. К., Муринов Ю. И. Вольтамперометрия с модифицированными и ультромикроэлектродами. -М.: Наука, 1994.-240с.
- С. Faller, G. Henze Development of the modified electrodes // J. Anal. Chem. 1998. -№ 371.-P. 145−153
- Будников Г. К. Современное состояние и перспективы развития вольтамперометрии // Журн. аналит. хим. 1996. — Т. 51. — № 4. — С. 374 — 383
- Сладков В. Е., Осипова Е. А. Влияние полиэтиленимина на селективность определения серебра (1+) в присутствии меди (2+) методом инверсионной вольтамперометрии // Журн. аналит. хим. 2001. — 56. — № 1. — С. 52−55.
- S. Hassan, Abbas M. A gold electrode modified with polypyrrol film // J. Appl. Chem. 1999. — V.5. — P. 111 — 123.
- Zouaoui A., O. Stephan, M. Carrier, J. C. Moutet Electrodeposition of copper into functionalized polypyrrole films // Journal of electroanalytical chemistry. 1999. -№ 474.- 113- 122.
- Jyn-Myng Zen, Mu-Jye Chung Square-wave voltammetric analysis of mercury (II) at a poly (4-vinilpyridine / gold film electrode // Analytica Chimica. 1995. — № 67.-3571 -3575.
- Khramov A. N., Collinson M. M. Electrogenerated chemiluminescence of tris (2,2'-bipyridyl)ruthenium (II) ion-exchanged in nafion-silica composite films // Anal. Chem. 2000. — 72. — № 13. — C. 2943−2948.
- Будников Г. К.Экстракция в объем электрода, новые возможности ВА // Журн. аналит. хим. 1996. — Т. 51. — № 10.-С. 1030- 1038.
- Куланина E. Т., Коралева С. А., Апухтин А. В. Определение ионов металлов и неионогенных ПАВ с помощью электродов на основе тетрафенилборатных солей комплексов РЬ2+ с полиоксиэтилированными конилфенолами. // Журн. аналит. хим. -2000. Т.55. — С. 185−188.
- Куланина Е. Т., Овчинский В. А. Использование нейлоновых, хитоновых, поливинилхлоридных и полиметакрилатных молекулярных сит в качествемодификаторов мембранной поверхности электродов, обратимых к анионам ПАВ. // Журн. аналит. хим. 2000.Т.55.С. 185−188.
- Шабанов А. Л., Хандар А. И. Использование в качестве ионоселективного электрода, обратимого по иону Hg(II) на основе макроциклических соединений, содержащих в полимерном кольце два атома серы. // Журн. аналит. хим. -2000.Т.55. С.518−520.
- Neuhold С. G., Wang J., Kaicher К. Thick film voltammetric sensors for trace of copper based on a cation-exchanger-modified surface // J. Electrochemistry. -1999.-V. 8.-P. 109−124.
- Guanghan Lu, Xiaogang Wu, Yanhua Lan, Shenlai Yao Studies on 1:12 phosphomolybdic heteropoly anion film modified carbon paste electrode // Talanta.1999.-49. -№ 3.-C. 510−515.
- Заявка на патент 2000 129 845 от 30.11.2000 г.
- Николаев А. Ф. Синтетические полимеры и пластические массы на их основе. М.: Химия, 1966. — С.327−330
- Рабек Я. Экспериментальные методы в химии полимеров. М.: Мир, 1983.-Том 1.- 384 с.
- Захарова Э. А. Практикум по методу инверсионной вольтамперометрии на ртутных электродах. Изд-во Том. ун-та, 1980. — С. 1−19.
- Мицуике А. А. Методы концентрирования в неорганическом анализе. -М.: Химия, 1986.- 152 с.
- Смирнов В. А. Восстановление амальгамами. Л.: Химия, 1970. — 225 с.
- Справочник химика / Под. ред. Никольского Б. П. JL: Химия, 1967. — Т. 4. — 924 с.
- Moulder J.F., Stickle W.F., Sobol Р.Е., Bomben K.D. Handbook of X Ray Photoelectron Spectroscopy, Perkin — Elmer, Eden Prairie, MN, 1992.
- Дерффель К. Статистика в аналитической химии. М.: Мир, 1994. — 268с.
- Баличева Т. Г., Лобанева О. А. Электронные и колебательные спектры неорганических и координационных соединений: Практическое руководство. -Изд-во Ленингр. ун-та, 1983. 120 с.
- Тарутина Л. И., Позднякова О. А. Спектральный анализ полимеров. М.: Химия, 1987.-376 с.
- Бабков Л. М., Пучковская Г. А., Макаренко С. П., Гаврилко Т. А. ИК спектроскопия молекулярных кристаллов с водородными связями. Киев: Наук, думка, 1989. — 160 с.
- Мокроусов Г. М., Князева Е. П., Лямина Г. В. Отбор пробы металлов с поверхности различных объектов окружающей среды модифицированным полиметилметакрилатом // Экоаналитика-98: Тез. докл. III Всероссийской конф. Краснодар, 1998. С. 330−331.
- Мокроусов Г. М., Князева Е. П., Лямина Г. В. Вольтамперометрический экспресс-метод исследования и анализа поверхности на содержание металлов и их соединений // Химия поверхности и нанотехнология: Тез. докл. Всероссийской конф. Хилово, 1999. С. 101
- Mokrousov G., Knyazeva E., Lyamina G. Application of films modified polymethilmethacrilate as a sensor for voltammetric determination of metal // International meeting on chemical sensors: Abstr. of Int. conf. Switzerland, 2000. P. 156
- Иванчев Г. Дитизон и его применение. М.: Изд-во иностр. лит., 1961. -450 с.
- Лукин А. М., Петрова Г. С. О новом реагенте на свинец // Журн. аналит. хим. 1960. — Вып. 3. — Том 15. — С. 295 — 298
- Петрова Г. С., Ягодицин М. А., Лукин А. М. Сульфарсазен и его применение в анализе // Заводская лаборатория. 1970. — № 7. — С. 769 — 896
- Справочник химика / Под. ред. Никольского Б. П. Л.: Химия, 1967. — Т. 6.- 1012 с.
- Методы измерения в электрохимии / Под. ред. Чизмаджева Ю. А. М.: Мир, 1977.-586 с.
- Ю. А. Карапетян, В. Н. Эйчис Физико-химические свойства электролитныхневодных растворов. М.: Химия, 1989. — 256 с.
- Голиков В. П. Физическая химия М.: Химия, 1992. — 480 с.
- Мокроусов Г. М., Князева Е. П., Лямина Г. В. Контактный вольтамперометрический экспресс-метод исследования и анализа поверхности различных объектов: новые подходы // Контроль и реабилитация окружающей среды: Тез. докл. Межд. симп. Томск, 1998. С. 108
- Тарасевич М. Р. Электрохимия углеродных материалов. М.: Наука, 1984.-283 с.
- Мокроусов Г. М., Князева Е. П., Лямина Г. В. и др. // Фундаментальные проблемы охраны окружающей среды: Тез. докл. конф. Горно-Алтайск, 2000. С. 59.
- Рождественская 3. Б., Сигитов В. Б., Сонгина О. А. Вольтамперометрическое определение оксида меди с применением угольного пастового электрода. // Журн. аналит. химии. -1979.Т.34.С.455−458.
- Сапожникова Э. Я., Ройзенблат Е. М. Влияние адсорбционных явлений на высокотемпературные характеристики шпинельных окислов железа и марганца // Электрохимия. -1974.Т.10.С.1281−1283.
- Сапожникова Э. Я., Ройзенблат Е. М., Климов В. В. Возможности применения вольтамперометрии для исследования структур несовершенных кристаллов. // Изв. АН СССР. Неорган, материалы. -1974.Т.10.С. 1085−1089.
- Сапожникова Э. Я., Ройзенблат Е. М., Титенко А. Г., Гуревич Л. В. Исследование активности никелевого огарка методом контактной вольтамперометрии. // Изв. АН СССР. Неорган, материалы. -1976.Т.12.С.2236−2240.
- Сапожникова Э. Я., Давидович А. Г., Ройзенблат Е. М. и др. Степень окисления катионов в ряду твердых растворов системы CuFe204 -CuO, 5Fe2,5Q4 Fe304. // Журн. неорган, химия. -1982.Т.27.С.2888−2891.
- Подчайнова В.Н. Аналитическая химия элементов. Медь.- М.: Наука, 1990. 279 с.
- Геллер Ю.А., Рахштадт А. Г. Материаловедение.- М.: Металлургия, 1989.- 454 с.
- Пат. 1 806 152 SU. МКИ C08L 33/10, С09К 11/77. Полимеризуемый состав для получения прозрачных полимерных материалов.
- С. Н. Каримов Физика полимеров. Электрические свойства: Учебное пособие. Душанбе: Из-во Тадж. госун-та. — 1989. — 157 с.
- Энциклопедия полимеров / Под. ред. Кабанова. М.: Советская энциклопедия, 1974, Т. 2. — 674 с.
- Lyamina G., Knyazeva Е., Mokrousov G. at all Voltammetric sensor for analysis of the copper phases on surface based on a modified polymethylmethacrylate // Instrumental methods of analysis (IMA -2001): Abstr. of Int. confer. Greece, 2001. P. 154.
- D. Briggs, М.Р. Seach (Eds.), Practical surface analysis by Auger and X-Ray photoelectron spectroscopy, New-York 1983.
- C.D.Wagner, W.M.Riggs, L.E.Davis et al., (Eds.), Handbook of X-ray photoelectron spectroscopy, Perkin-Elmer Corporation, Physical Electronics Division, Eden Prairie Minnesota 1979.
- J.F.Moulder, W.F.Stickle, P.E.Sobol et al., (Eds.), Handbook of X-ray photoelectron spectroscopy, Perkin-Elmer Corporation, Physical Electronics Division, Eden Prairie Minnesota, 1992.
- В.И.Нефедов Рентгеноэлектронная спектроскопия химических соединений. Справочник. М.: Химия, 1984.
- Аскадский А. А., Кондращенко В. И. Компьютерное материаловедение полимеров. М.: Научный мир, 1999, 544 с.
- Справочник по физической химии полимеров / Под. ред. Липатова Ю. С. Киев: Наукова думка, 1984. — Т. 2. — 472 с.
- Пахомов И. В. Спектроскопия полимеров. М.: Химия, 1997. — 534 с.
- Заиков Г. И. Диффузия электролитов в полимерах. М.: Химия, 1984. -235 с.
- Мищенко К. П., Полторацкий Г. М. Термодинамика и строение водных и неводных растворов электролитов. Л.: Химия, 1976. — 328 с.
- Заиков Г. И. Взаимодействие электролитов в полимерах. М.: Химия, 1986. — 217 с.
- Шульпеков А., Лямина Г., Маханько М. и др. Неразрушающий вольтамперометрический анализ тонких пленок меди // Новые неорганические материалы и химическая термодинамика: Тез. докл. II семинара СО РАН и УрОРАН. Екатеринбург, 2002. С. 233