Атты Республикалық ғылыми конференция материалдарының жинағы 4 сәуір 2022 жыл
жүктеу/скачать 12,12 Mb. Pdf көрінісі
|
collection-of-the-conference-chemistry
| Martinetal
[4]. Первая стадия процесса осаждения золота: сенсибилизация. ПЭТФ ТМ погружали в водный раствор 0.026 М SnCl 2 и 0.07 М CF 3 COOH на 45 минут с последующим промыванием в течение 5 минут в теплой проточной и дважды в деионизированной воде. На второй стадии – активации – мембрану погружали в раствор аммиачного нитрата серебра (0.059 М AgNO 3 , 0.230 М NH 4 OH) на 5 минут. После активации мембрану промыли в теплой проточной и деионизированной воде. На заключительном этапе ПЭТФ ТМ погрузили в раствор осаждения золота, состоящий из 0.127 М Na 2 SO 3 , 0.625 М формальдегида, 0.025 М NaHCO 3 и раствора Na 3 [Au(SO 3 ) 2 ] (соотношение 1:10). Осаждение золота проводили при температуре 4-8 , рН=10 в течение 15 часов, с дополнительным добавлением 0.03 М раствора формалина осаждение проводили еще в течение 9 часов. После осаждения образцы промыли в этаноле, затем в деионизированной воде в течение 10-15 минут. 5. Определение реальной площади поверхности. Электрохимическое определение было произведено при комнатной температуре с помощью потенциостатаEmStat3+. В качестве электрода сравнения использовали хлорсеребрянный электрод (0.1М КCl), в качестве вспомогательного платиновый электрод. Реальную площадь поверхности ПЭТФ ТМ с нанотрубками золота (Au-ПЭТФ ТМ) определяли методом циклической вольтамперометрии в 0.1М серной кислоте. Диапазон измеренения -0.3 до 1.8 В, скорость развертки 100 мВ/сек. Расчет реальной площади поверхности вели по формуле (1). (1) где, S ie – площадь под катодным пиком; – заряд, соответствующий монослойной адсорбции кислорода на единице поверхности; – скорость развертки потенциала. Результаты и обсуждение. В работе нами были подобраны оптимальные условия химического осаждения золота на ПЭТФ ТМ. Исходя из литературных данных, известно, что, кинетика процесса зависит от изменения концентрации золота, рН и температуры осаждения [3]. Из.менение данных параметров приводит к контролю толщины покрытия, адгезионных свойств. С целью увеличения стабильности сенсора и равномерного осаждения золота была проведена модификация поверхности мембран меркаптопропилтриметоксисиланом (Au - 123 ПЭТФ ТМ МПТМС) или аминопропилтриэтоксисиланом (Au - ПЭТФ ТМ АПТЭС). Модификация проходит за счет образования ковалентных связей с поверхностью мембраны в результате гидролиза силанов (Si-O) и их реакцией с гидроксильными и карбоксильными группами на поверхности ПЭТФ ТМ. Для подтверждения модификации поверхности мембраны МПТМС, был проведен ЭДС анализ (рисунок 1). Количество серы исходя из полученных данных составило 1.9±0.1 и кремния 0.7±0.1. Рисунок 1. Результаты ЭДCанализа, модифицированного МПТМС Аu –ПЭТФ ТМ: а – ЭДС спектр; б- распределение углерода; в – распределение золота; г – распределение серы; д – распределение кремния На рисунке 2представлены СЭМ снимки образцов, на которых видна различная морфология поверхности Аu –ПЭТФ ТМ в зависимости от способа модификации ПЭТФ ТМ. Так, химическое осаждение золота привело к значительному уменьшению диаметра пор Аu – ПЭТФ ТМ по сравнению с непокрытыми золотом мембраны (250 нм) (Аu –ПЭТФ ТМ МПТМС - 156±9 нм, пор Аu –ПЭТФ ТМ АПТЭС - 177±4нм, когда для ПЭТФ ТМ диаметр пор составил 161±5 нм). Также на изображениях наблюдается уменьшение размера наночастиц золота на поверхности ПЭТФ ТМ в зависимости от условий модификации (для ПЭТФ ТМ 41±0.52 нм, модифицированные МПТМС - 26±0.3 нм и модифицированные АПТЭС - 28±0.6 нм).Таким образом, модификация ПЭТФ ТМ МПТМС приводит к получению гранул с наименьшим размером, что показывает большую шероховатость поверхности, следовательно, большую электрохимическую и каталитическую площадь взаимодействия. 124 Рисунок 2. СЭМ изображения немодифицированной (а) и модифицированной МПТМС (б), АПТЭС (в) поверхности ПЭТФ ТМ Для подтверждения образования нанотрубок золота внутри пор трековой мембраны, ПЭТФ ТМ была растравлена в 8 М растворе щелочи, с выделением нанотрубок золота. На рисунке 3 представлены СЭМ изображения, на которых видна морфология поверхности нанотрубок золота наружный диаметр которых соответствует диаметру пор исходной трековой мембраны (249 нм), толщина мембраны составляет 12 мм. Длина полученных золотых нанотрубок соответствует половине толщины трековой мембраны. Рисунок 3. СЭМ изображения нанотрубок золота модифицированных МПТМС при разном увеличении При определении реальной электроактивной площади поверхности с помощью циклической вольтамперометрии наблюдали, что катодный пик образца Аu –ПЭТФ ТМ МПТМС выше, чем у немодифицированного и Аu –ПЭТФ ТМ АПТЕС(рисунок 5а). Реальная площадь поверхности образца Аu –ПЭТФ ТМ МПТМС составила 0.91±0.25 см 2 , для образца Аu–ПЭТФ ТМ АПТЭС 0.48±0.02 см 2 , в то время как реальная площадь для не модифицированного образца составила 0.64±0.12 см 2 . Модификация МПТМС приводит к увеличению электроактивной площади, благодаря образованию полых цилиндрических наноструктур. Для исследования стабильности проводили непрерывные измерения в растворе NaOH(рисунок 4б и 4в). Стабильность сенсора, модифицированного МПТМС, составила 200 циклов с полной потерей активности и деградации осажденного слоя, когда как для немодифицированного сенсора стабильность составила 150 циклов. Модификация поверхности ПЭТФ ТМ приводит к более плотному осажденному слою с мелкими гранулами золота, увеличивая стабильность сенсоров. жүктеу/скачать 12,12 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|