[发明专利]杂多配合物与钌(II)配合物有序薄膜对高浓度亚硝酸根的传感性能

说明书

一种对高浓度亚硝酸根具有敏感传感性能的杂多配合物与钌(II)配合物有序杂化薄膜，涉及杂多配合物和双核钌(II)配合物自组装薄膜的制备方法及其对亚硝酸根的电催化氧化活性评价。该薄膜由杂多配合物H₃PW₁₂O₄₀与双核钌(II)配合物[RuBPBH](ClO₄)₄通过静电自组装方法制备而成。四层(PW₁₂/RuBPBH)₄薄膜修饰电极对亚硝酸根具有显著的电催化氧化作用，并且其催化峰峰电流与亚硝酸根浓度在高浓度范围内呈线性关系，在高浓度亚硝酸根的检测中作为化学传感电极材料。

技术领域

本发明属于电化学领域，涉及一种由两种配合物形成的杂化有序薄膜及其传感性质，尤其涉及一种杂多配合物和钌(II)配合物组装的薄膜及其对高浓度亚硝酸根传感的应用。

背景技术

亚硝酸盐广泛存在于与人类接触的土壤、水及植物中，并且在食品生产中常用作食品着色剂和防腐剂(A.Alonse，B.Etaniz，M.D.Martinez，Food Addit.Contam.1992，9，111-117.)。亚硝酸盐进入人体后，可将血液中亚铁血红蛋白氧化生成高铁血红蛋白，使其输送氧的能力下降，造成人体缺氧中毒。另外，亚硝酸盐可以与食物或胃中的仲胺类物质作用转化为亚硝胺(C.S.Bruning-Fann，J.B.Kaneene，Vet.Hum.Toxicol.1993，35，521-538.)，具有致癌作用。因此，有关亚硝酸根检测的研究具有非常重要的意义。

电化学传感器具有检测速度快、操作简单、成本较低等优点，在离子分析检测领域具有广阔的应用前景。电化学传感器的核心部件是有关工作电极的制备，其传感性能的优劣取决于工作电极的组成。杂多配合物是由不同含氧酸根缩合而成的一类金属氧簇合物，其组成、结构和电子的多样性使其性质有较大的差别。杂多配合物对亚硝酸根的电催化研究工作有较多的报道，其催化活性也随杂多配合物的组成和结构的不同而不同。例如：K₇[MBW₁₁(H₂O)O₃₉](M＝Cu、Co、Ni)溶液对亚硝酸根的电催化性能研究结果表明，组成不同的杂多配合物对亚硝酸根的电催化活性有很大影响，其中催化能力最好的为K₇[CuBW₁₁(H₂O)O₃₉]配合物，其对亚硝酸根的响应为：当溶液中加入1mM的亚硝酸根离子，K₇[CuBW₁₁(H₂O)O₃₉]的催化峰电流增加15μA(参见：张巍等，Keggin结构过渡金属取代硼钨酸盐的电化学及电催化还原，分子科学学报，2007，23(2)，113-117.)；我们曾研究K₁₉Eu(BW₁₁O₃₉)₂溶液对亚硝酸根离子的传感性能，结果表明：每加入1mM的亚硝酸根离子，K₁₉Eu(BW₁₁O₃₉)₂的催化峰电流增加0.3μA。可见，这些杂多配合物对亚硝酸根的传感响应最大仅为几十微安。