電化學(xué)-微米電噴霧-質(zhì)譜技術(shù)用于間甲苯胺電化學(xué)氧化機(jī)理研究

于 凱，張銘旺，洪子英，張 洪，姜 杰

(哈爾濱工業(yè)大學(xué)(威海)，海洋科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，山東 威海 264209)

間甲苯胺是苯胺環(huán)烷基取代衍生物，可通過化學(xué)氧化或電化學(xué)氧化生成聚間甲苯胺[1-2]，由于其具有良好的導(dǎo)電性能，常被用作電極改性和傳感器材料[3-5]。目前，間甲苯胺的研究主要集中于聚合物的合成與應(yīng)用，關(guān)于其氧化機(jī)理的報道較少。張貴榮等[6]采用原位紫外-可見光譜法分析了間甲苯胺在恒電位下的氧化產(chǎn)物，發(fā)現(xiàn)聚合反應(yīng)的發(fā)生不僅與氧化電壓有關(guān)，還與間甲苯胺的濃度有關(guān)，并且觀察到聚合物含有吩嗪或類似吩嗪的環(huán)結(jié)構(gòu)。Salma等[7]在0.6 V電壓下合成聚間甲苯胺，隨后用紫外-可見光譜法對產(chǎn)物進(jìn)行表征，在λ=338、460和668 nm處發(fā)現(xiàn)了3個譜帶，分別對應(yīng)還原態(tài)的無色翠綠亞胺、半氧化態(tài)的翠綠亞胺和完全氧化態(tài)的潘尼紅結(jié)構(gòu)。雖然紫外-可見光譜法實(shí)現(xiàn)了聚間甲苯胺結(jié)構(gòu)的有效表征，但對于反應(yīng)生成的關(guān)鍵陽離子自由基和中間產(chǎn)物等未能給出數(shù)據(jù)支持，影響間甲苯胺電化學(xué)反應(yīng)機(jī)理的分析。

質(zhì)譜具有靈敏度高、選擇性好、分析速度快、可解析結(jié)構(gòu)等特點(diǎn)，是研究化學(xué)反應(yīng)機(jī)理的有效手段[8-9]。近年來，采用質(zhì)譜研究電化學(xué)反應(yīng)機(jī)理的報道越來越多，尤其是質(zhì)譜在線監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了電化學(xué)反應(yīng)動態(tài)變化過程和產(chǎn)物信息的有效分析[10-12]。2016年，Shao等[13]通過熱沉積法在雙通道毛細(xì)管的一個通道尖端固定碳粉作為工作電極，在另一個通道插入銀/氯化銀金屬絲作為輔助電極，當(dāng)觸發(fā)毛細(xì)管后方的壓電手槍時，正在進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng)的薄層溶液被電離并進(jìn)入質(zhì)譜檢測，利用該裝置研究多巴胺和尿酸的電化學(xué)氧化過程和三聯(lián)吡啶釕(Ⅱ)的電化學(xué)發(fā)光機(jī)理，發(fā)現(xiàn)生成了多種中間產(chǎn)物。……