Analytické využití elektrod modifikovaných jílovými minerály

Bc. Lenka TURČÍKOVÁ

Master's thesis

Analytical application of electrodes modified with clay minerals

Abstract:

Práce je zaměřena na využití uhlíkových pastových elektrod modifikovaných jílovými minerály pro studium organických sloučenin, konkrétně fenolu a 4-nitrofenolu. Pomocí diferenční pulsní voltametrie (DPV) bylo sledováno jejich elektrochemické chování. Byly stanoveny základní podmínky pro analýzu pomocí modifikovaných uhlíkových pastových elektrod (CPEs). Elektrody byly modifikovány montmorillonitem (CPE(MMT,SWy-2)) a montmorillonitem obsahujícím hexadecylpyridiniový kation (CPE(MMT,SWy-HDP)). Výsledky byly porovnány s hodnotami nemodifikované elektrody (CPE(0)). Pro anodickou oxidaci fenolu bylo zvoleno optimální prostředí roztoku KNO3 (c = 0,02 mol.l-1) o pH 2 po minutové akumulaci (s vloženým napětím +400 mV). Pro anodickou oxidaci i katodickou redukci 4-nitrofenolu bylo zvoleno optimální prostředí Britton-Robinsonova pufru o pH 2 bez akumulace. Nejnižší meze detekce bylo dosaženo při anodické oxidaci fenolu na elektrodě CPE(MMT,SWy-2), a to 4,4.10-6 mol.l-1. Nejnižší meze detekce při anodické oxidaci 4-nitrofenolu bylo dosaženo na nemodifikované elektrodě CPE(0), a to 3,6.10-6 mol.l-1. Při katodické redukci bylo nejnižší meze detekce v hodnotě 2,4.10-5 mol.l-1 dosaženo na elektrodě CPE(MMT,SWy-HDP).

Abstract:

This thesis is focused on utilization of clay-modified carbon paste electrodes for study of organic compounds, specifically of phenol and 4-nitrophenol. Their electrochemical behavior was studied by differential pulse voltammetry (DPV). Basic conditions of analysis were determined by modified carbon paste electrodes. The electrodes were modified with montmorillonite (CPE(MMT,SWy-2)) and with montmorillonite containing hexadecylpyridinium cation (CPE(MMT,SWy-HDP)). The results were compared with the values of unmodified electrode (CPE(0)). For anodic oxidation of phenol optimum conditions of KNO3 solution (c = 0,02 mol.l-1) have been found at pH 2 with accumulation time 1 minute (with inserted potential +400 mV). For anodic oxidation and cathodic reduction of 4-nitrophenol optimum conditions of Britton-Robinson buffer at pH 2 without accumulation time were selected. The lowest detection limit during anodic oxidation of phenol was obtained on the electrode CPE(MMT,SWy-2), 4,4.10-6 mol.l-1. The lowest detection limit during the anodic oxidation of 4-nitrophenol was obtained on an unmodified electrode CPE(0), 3,6.10-6 mol.l-1. During the cathodic reduction the lowest detection limit was obtained on the electrode CPE(MMT,SWy-HDP), 2,4.10-5 mol.l-1.

Keywords

Modifikovaná uhlíková pastová elektroda, montmorillonit, fenol, 4-nitrofenol, diferenční pulsní voltametrie

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 23. 4. 2014

Accessible from:: 23. 4. 2014

Thesis defence

• Supervisor: Doc. Ing. Zuzana Navrátilová, CSc.

University of Ostrava

Faculty of Science

Master programme / field:
Chemistry / Analytical Chemistry of Solid Phase