Электродные реакции на нанотрубных электродах

По-видимому, первой работой, посвященной изученных электрохимического поведения нанотрубного электрода была статья [58]. Ее авторы исследовали мало охарактеризованную многослойную нанотрубку длиной около 5 мкм и диаметром около 200 нм. Циклические вольтамперограммы (ЦВА) восстановления на нанотрубном электроде и цилиндрических микроэлектродах оказались близким. С учетом этого был сделан вывод, что электрохимические свойства боковой поверхности нанотрубки аналогичным свойствам аморфного углерода. Форма вольтамперных кривых была близка к идеальной «нернстовской». В работе [59] качестве электродов использовали пучки МСНТ (d? 30нм, l? 3 мкм) в виде пористых колончатых структур. Исследовалась редокс-реакция тексацианоферрата калия, широко использующего при изучении электрохимических свойств различных углеродных электродов, для которых редокс-пара является близкой к идеальной обратимой системе.

Рисунок 2 — Изображение МСНТ (d = 2−5 нм, l = 2−6 мкм) в электронном микроскопе (а) и циклические вольтамперограммы электрода на основе этих МСНТ (b) [59].

Электролит — водный 5· 10−3 М раствор К4Fe (CN)6.

Разность пиков ЦВА составила 0,059 В (для сравнения, на гладкой платине разность равна 0,088 В) и не зависела от скорости развертки потенциала (н) при ее изменении в диапазоне от 0,02 до 0,5 В· с-1. Это полностью соответствует обратимому процессу с весьма с высокой константой скорости k0? 0,5 см · с-1 (рисунок 2). По мнению авторов статьи [59], данное значение константы максимально для всех изученных к тому времени углеродных материалов. Причиной столь большой скорости электронного переноса (ЭП) авторы считали наличие вакантных электронных состояний в нанотрубках (при наличии таких состоянии облегчается окисление реагента).