Способ иммобилизации хинона на электроде

 

Изобретение относится к органическому синтезу и электрохимии, а именно к способам создания химически модифицированных электродов, и может быть использовано для иммобилизации хинона на электроде. Цель - упрощение и ускорение процесса иммобилизации хинона. Сущность: электрод предварительно силанизируют бифункциональным силаном, имеющим аминогруппу, и затем выдерживают 10 - 120 мин в спиртовом растворе нафтохинона с концентрацией 10<SP POS="POST">-5</SP> - 10<SP POS="POST">-2</SP> М при комнатной температуре.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН.,Я0 1478109

А1 (51)4 G 01 N 27/30

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

И:. Е "ОИЗЯДД

П ПЛ, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

HaN- сн2) ен-(сн1)гsi(ociNy)> _#_ N-(сн ) -si-Π— /pt

Cl

+ HgM-(CH2)g %;0 — / Р-

С (21) 3991832/31-25 (22) 17.12.85 (46) 07.05.89. Бюл. Р 1.7 (71) Институт почвоведения и фотосинтеза AH СССР (72) E.Ю.Кац, А.Я.Шкуропатов, В.А.Шувалов и О.И.Вагабова (53) 543.257 (088 .8) (56) Albery W., Hillman А.Anny. Repets. Progr. Chem. 1981, 78, р. 377-437.

Calabrese G., Buchanan R., Wrighton M., — JACC, 1983, v. 105, N 17, р. 5594-5600.

Изобретение относится к органическому синтезу и электрохимии, а именно к способам создания химически модифицированных электродов, и может быть использовано для иммобилизации хинона на электроде. Полученный при этом химически модифицированный электрод используют в процессах электро- и фотоэлектрокатализа, причем иммобилизованный хинон осуществляет функцию медиатора переноса (54) (57) СПОСОБ ИММОБИЛИЗАЦИИ XHHOHA

HA ЭЛЕКТРОДЕ, включающий иммобилизацию хинона ряда 1,4-нафто- с помощью бифункционального силана, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения и ускорения процесса, электрод предварительно силанизируют бифункциональным силаном, имеющим аминогруппу, и затем выдерживают

10-120 мин в спиртовом растворе наф-5 тохинона с концентрацией 10 — 10 М при комнатной температуре. электрона, в частности, между веществами биологического происхождения и электродом.

Целью изобретения является упрощение и ускорение процесса иммобилизации хинона.

Предлагаемый способ основан на том, что бифункциональный силан ковалентно иммобилизуется на электроде, его аминогруппа присоединяется к нафтохинону.

Cl

Г

О 2 23,, NH-(cd) — ВН-(cn ) — si-0- pt

1478109

На чертеже изображена потенциодинамическая характеристика платинооксидного электрода с ковалентно иммобилизованным 2,3-дихлор-1,4-нафтохиноном с помощью 3-(2-аминоэтиламино)пропилтриметоксисилана на фоне водного 0,1 М боратного буферного раствора рН 9,18, при этом скорость сканирования потенциала 50 мк/с. . 10

Пример. Платиновый игольчатый электрод выдерживают 5 мин в кон- центрированной азотной .кислоте (плотность 1,51 r/см ),омывают дистиллированной водой и поляризуют 5 мин при потенциале + 1,9 В (все потенциалы указаны относительно нормального каломельного электрода) в растворе

0,5 М Н<0 < с помощью трехэлектродной схемы полярографа РА-2 (ЧССР). Затем 20 сканируют 10 раз потенциал в диапазоне от + 1,1 до — 0,2 В, заканчивают при потенциале + 1, 1 В с задержкой

30 с и вынимают электрод из электрохимической ячейки под данным потен- 25 циалом. Электрод промывают водой и а высушивают под вакуумом при 50 С.

Полученный платинооксидный электрод помещают в 27.-ный раствор 3-(2-аминрэтиламино)пропилтриметоксиснлана 30 (Fluka, Швейцария) в абсолютном толуоле и выдерживают в растворе 20 мин при комнатной температуре, затем промывают абсолютным толуолом и этанолом. Описанные операции получения платинооксидного электрода и его силанизации проведены по известной методике. Силанизированный электрод помещают в 5 .10 H раствор 2,3-дихлор-1,4-нафтохинона в эталоне и выдерживают 2 ч при комнатной температуре. Использование предлагаемого способа значительно упрощает и ускоряет процесс иммобилизации нафтохинона на электроде. Предлагаемый способ иммобилизации включает только две основные стадии.

Электрохимические характеристики платинооксидного модифицированного электрода, полученного предлагаемым способом, совпадают с опубликованными характеристиками электрода, полученного известным способом. Воспроизведение известного способа также позволяет получить идентичные характеристики. Кроме того, оба способа (известный и предлагаемый) испытаны на других электродных материалах (Sn0<, пирографит и стеклоуглерод) и показали идентичные характеристики электродов. Предлагаемый способ позволяет также легко варьировать длину "ножки", на которой иммобилизован хинон, что расширяет возможности использования электродов.