離子液體及其在電分析化學(xué)中的應(yīng)用

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1、萬方數(shù)據(jù)第38卷2010年10月分析化學(xué)(FENXIHUAXUE)評述與進(jìn)展ChineseJournalofAnalyticalChemistry第lO期1510—1516DOl：10．3724／SP．J．1096．2010．01510離子液體及其在電分析化學(xué)中的應(yīng)用上官小東1，2湯宏勝1劉銳曉1鄭建斌¨1(西北大學(xué)分析科學(xué)研究所，陜西省電分析化學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，西安710069)2(寶雞職業(yè)技術(shù)學(xué)院，寶雞721013)摘要離子液體由于具有導(dǎo)電性好、電化學(xué)電位窗口寬等特點(diǎn)而廣泛應(yīng)用于電分析化學(xué)領(lǐng)域。本文綜述了2007年至201

2、0年5月間，離子液體在電分析化學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用情況，引用參考文獻(xiàn)lll篇。關(guān)鍵詞離子液體；電分析化學(xué)；綜述1引言1914年，Walden?制備了常溫下為液態(tài)的硝酸乙基胺熔融鹽([E3N(NO，)])。1951年，Hurly等[2】合成了見光易分解的室溫融鹽[BP][AICI，Br]；隨后，Chum【31和Wilkes[41等先后報(bào)道了熔融鹽[BP][A1CI。]，[BMIM][A1CI。]。1992年，Wilkes等”o合成了以二烷基咪唑?yàn)殛栯x子，以[BF4]一、[NO，]一、[CH，COO]一和[SO。]2一為陰離子的一系

3、列親水性離子液體。直至2001年，離子液體結(jié)構(gòu)可設(shè)計(jì)M胡1及功能化離子液體一1的出現(xiàn)才使離子液體在各個(gè)領(lǐng)域的研究和應(yīng)用得到了發(fā)展¨0l。2003年，Davis等?1給出了離子液體的定義：離子液體(Ionicliquids，ILs)指在室溫及鄰近室溫下，完全由大的有機(jī)陽離子和小的陰離子組成的呈液態(tài)的有機(jī)熔鹽體系。迄今為止，離子液體已經(jīng)在清潔燃料、有機(jī)合成、催化領(lǐng)域、分離體系及電化學(xué)等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。其中，在電化學(xué)領(lǐng)域，ILs由于具有諸多獨(dú)特性質(zhì)，如良好的導(dǎo)電性、寬達(dá)6V的電位窗口以及結(jié)構(gòu)可設(shè)計(jì)性等，使其在電沉積、電池、電

4、化學(xué)合成、電容器、傳感器等研究方面受到了青睞¨2

5、，已有多篇綜述文章發(fā)表¨3-173。本文綜述了2007年至2010年5月間，ILs在電分析化學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)展情況。2離子液體作為溶劑的研究與水和一般的揮發(fā)性的有機(jī)溶劑相比，離子液體具有非揮發(fā)性或“零”蒸汽壓、粘度大、電化學(xué)窗口寬等獨(dú)特的性質(zhì)。因此，在離子液體介質(zhì)中，研究有機(jī)小分子和生物大分子、金屬化合物及氣體等物質(zhì)的電化學(xué)行具有重要意義。2．1有機(jī)小分子的電化學(xué)研究與水及其它介質(zhì)相比，用離子液體作為電解質(zhì)研究有機(jī)小分子的電化學(xué)行為具有一定的優(yōu)越性。Ghilane等[1引在[

6、EMIM][TFSI]體系中，探討了4-硝基苯重氮鹽在碳電極上的電化學(xué)還原反應(yīng)機(jī)理。該研究發(fā)現(xiàn)，鍵合在碳電極表面的硝基苯基團(tuán)可能為單分子層分布；且由于離子液體陽離子的存在，溶液中一部分NO；苯基團(tuán)轉(zhuǎn)化為NHOH-苯基團(tuán)。Zhong等¨到使用[BMIM][PF6]，[BMIM][BF4]，[OMIM][PF6]，研究了2．甲基-2一羥基丙醛的電化學(xué)氧化行為，提出了可能的電極反應(yīng)機(jī)理。Zhang等啪3在[BMIM][PF6]中通過電化學(xué)聚合吡咯制備了聚吡咯GEE電極，研究了抗壞血酸存在時(shí)多巴胺的電化學(xué)響應(yīng)。該研究發(fā)現(xiàn)，與在水溶

7、液中相比，多巴胺在離子液體中制備的修飾電極上具有更高的氧2009-03-25收稿；2010-05-30接受本文系國家自然科學(xué)基金(No．20875076)資助項(xiàng)目·E—mail：zlIengjb@iiwu．edu．cn萬方數(shù)據(jù)第10期上官小東等：離子液體及其在電分析化學(xué)中的應(yīng)用1511化電流。本課題組【211在[BMIM][BF4]中，采用Pt電極研究了碘化物氧化的電化學(xué)行為，并用于I一的快速測定。該研究發(fā)現(xiàn)，碘化物在[BMIM][BF。]中的平均擴(kuò)散系數(shù)為2．0×10—7cm2／s，此值明顯低于碘化物在傳統(tǒng)溶劑中的擴(kuò)散系

8、數(shù)值。離子液體作為電解質(zhì)，具有水及其它介質(zhì)所不具備的高導(dǎo)電能力，有利于實(shí)驗(yàn)結(jié)果的測定；但它對實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響的原因有待于進(jìn)一步研究。2．2生物大分子的電化學(xué)行為研究在離子液體中，研究生物大分子電化學(xué)行為已成為研究熱點(diǎn)之一。Wang等舊1在[BMIM][BF。]中，研究了辣根過氧化物酶(HRP)的生物活性、穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)了HRP、CytC、血紅蛋白(Hb)、肌紅蛋白(Mb)、過氧化氫酶(Cat)的直接電化學(xué)和電催化∞-25]；在[BMIM][PF6]中，研究了固定在單壁碳納米管(SWNTs)．溴化十六烷基三甲銨表面活性劑復(fù)合膜

9、中HRP、Mb、Hb的直接電化學(xué)和對H20：、過氧化氫丁酯的電催化影響Ⅲ】。Ding等¨刊在[HEMIM][BF。]．水混合溶液中，研究了Mb在石墨電極上的直接電化學(xué)行為。Zanoni等㈣1采用Pt微電極，研究了堿基對腺嘌呤鳥嘌呤在不同離子液體([N配．：．：][N(Tf)：]，[BMIM][PF6]，