中性介質(zhì)中絲氨酸在鉑多晶和單晶電極上的吸附和氧化的CV和原位FTIRS研究.pdf

1、本論文運用電化學循環(huán)伏安、原位紅外反射光譜等技術研究了中性介質(zhì)中絲氨酸分子在鉑多晶和單晶電極表面的吸附和氧化，主要結果如下： 1、檢測到中性介質(zhì)中絲氨酸分子在鉑多晶電極上低電位即可發(fā)生C-C鍵斷裂的氧化解離吸附，生成COad(COL，COB)及CNad-。其中COad可在電位高于0.3V被完全氧化，而電位不高于0.7V時，CN-ad可存在于Pt電極表面。當電位進一步升高，CN-ad等強吸附物種發(fā)生氧化生成OCN-及CO2，同時發(fā)

2、生絲氨酸分子的氧化，進一步提出了絲氨酸吸附和氧化機理。 2、絲氨酸分子在Pt電極上吸附和氧化過程中顯著的pH效應主要表現(xiàn)在氧化解離步驟，氧化解離吸附物種(ODA)的氧化電流峰隨著溶液pH值升高而增加，而對高電位下絲氨酸分子的直接氧化影響不大。不同pH環(huán)境中絲氨酸分子在鉑電極上電氧化活性的差別主要歸因于溶液中OH-濃度及絲氨酸分子的不同存在形式。 3、原位紅外反射光譜的結果指出：絲氨酸分子在鉑單晶電極表面氧化解離產(chǎn)生的吸附

3、物種隨晶面結構變化，Pt(111)表面ODA主要包含COL、COM和CNad-；Pt(100)和Pt(110)上則主要為COL、COB及CNad-。在整個電位研究區(qū)間，三個基礎晶面電極獲得的原位紅外光譜中均可以觀察到CNad-的紅外吸收峰。CNad-在Pt(111)及Pt(110)電極上相對比較穩(wěn)定，但在Pt(100)電極上，當Es高于0.4V時，CNad-即可發(fā)生氧化。 4、電化學循環(huán)伏安研究發(fā)現(xiàn)：鉑單晶電極晶面面結構不同，絲

4、氨酸氧化解離的CV特征曲線隨之變化：在以(111)及(100)對稱結構為主的晶面電極上，絲氨酸氧化解離吸附物種給出的峰電流較大，氧化電位較高，峰形窄而尖銳；而在以(110)對稱結構為主的晶面上，絲氨酸解離吸附物種氧化給出較小的電流峰，較低的氧化電位，但氧化峰增寬。 氨基酸作為多官能團分子，可作為理想的模型分子用于研究有機小分子在過渡金屬電催化劑表面上的吸附和反應性能。同時，氨基酸作為構成蛋白質(zhì)和多肽的基本單元，也為深入研究蛋白質(zhì)