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1、第38卷分析化學(xué)(FENXIHUAXUE)評述與進展第10期2010年1O月ChineseJournalofAnalyticalChemistry1510～1516gi評述與進展i延；、＼!_'、石＼DOI：10．3724／SP．J．1096．2010．01510離子液體及其在電分析化學(xué)中的應(yīng)用上官小東湯宏勝劉銳曉鄭建斌“(西北大學(xué)分析科學(xué)研究所，陜西省電分析化學(xué)重點實驗室，西安710069)(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)電位窗口寬等特點而廣泛應(yīng)用于電分析化學(xué)領(lǐng)
2、域。本文綜述了2007年至2010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111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([EN(NO)])。1951年，Hurly等[2]合成了見光易分解的室溫融鹽[BP][A1C1Br]；隨后，Chum_3和WilkesL4等先后報道了熔融鹽[BP][A1C1]，[BMIM][A1C1]。1992年，Wilkes等合成了以二烷基咪唑為陽離子，以[BF]一、[NO]一、[CH，COO]一和
3、[s0]一為陰離子的一系列親水性離子液體。直至2001年，離子液體結(jié)構(gòu)可設(shè)計及功能化離子液體的出現(xiàn)才使離子液體在各個領(lǐng)域的研究和應(yīng)用得到了發(fā)展[1。2003年，Davis等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，完全由大的有機陽離子和小的陰離子組成的呈液態(tài)的有機熔鹽體系。迄今為止，離子液體已經(jīng)在清潔燃料、有機合成、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由于具有諸多獨特性質(zhì)，如良好的導(dǎo)電性、寬達6V的電位窗口以及結(jié)構(gòu)可設(shè)計性
4、等，使其在電沉積、電池、電化學(xué)合成、電容器、傳感器等研究方面受到了青睞，已有多篇綜述文章發(fā)表¨。本文綜述了2007年至2010年5月問，ILs在電分析化學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用進展情況。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)窗口寬等獨特的性質(zhì)。因此，在離子液體介質(zhì)中，研究有機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)研究有機小分子的電化學(xué)行為具有一定的優(yōu)越性
5、。Ghilane等_l引在[EMIM][TFSI]體系中，探討了4一硝基苯重氮鹽在碳電極上的電化學(xué)還原反應(yīng)機理。該研究發(fā)現(xiàn)，鍵合在碳電極表面的硝基苯基團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；苯基團轉(zhuǎn)化為NHOH．苯基團。Zhong等¨使用[BMIM][PF]，[BMIM][BF]，[OMIM][P]，研究了2-甲基一2一羥基丙醛的電化學(xué)氧化行為，提出了可能的電極反應(yīng)機理。Zhang等L20在[BMIM][PF6]中通過電化學(xué)聚合吡咯制備了聚吡咯GCE電極，研究了抗壞血酸存在時多
6、巴胺的電化學(xué)響應(yīng)。該研究發(fā)現(xiàn)，與在水溶液中相比，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)資助項目E-mail：zhengib@nwu．edu．cn第1O期上官小東等：離子液體及其在電分析化學(xué)中的應(yīng)用化電流。本課題組¨在[BMIM¨BF]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]中的平均擴散系數(shù)為2．0X10cm／s，此值明顯低于碘化物在傳
7、統(tǒng)溶劑中的擴散系數(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，有利于實驗結(jié)果的測定；但它對實驗結(jié)果產(chǎn)生影響的原因有待于進一步研究。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之一。Wang等在[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；在[BMIM¨PF]中，研究了固定在單壁碳納米管(SWNTs)．溴化十六烷基三甲銨表
8、面活性劑復(fù)合膜中HRP、Mb、Hb的直接電化學(xué)和對HO、過氧化氫丁酯的電催化影響。Ding等在[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等引采用Pt微電極，研究了堿基對腺嘌呤鳥嘌呤在不同離子液體([N‘2．]．[N(Tf)]，[BMIM兒PF]，[Bpy][N(Tf)：]，[BMIM][N(Tf)]，[Bpy][N(NC)][P_61，¨FAP])中的電化學(xué)還原機理。本課題組在[
