系统调查了各种表面结构明晰的sp2杂化类型碳电极的电化学行为。对碳界面结构与电化学性质间内在关系获得主要结论如下闭合环状端面和交织的纳米碳颗粒分别构成eMWCNTs和玻碳两种类型紧密表面结构。平行排列的端面构成eHOPG柔性表面结构。电化学氧化时,紧密结构阻止阴离子嵌入/出使表面被有效氧化,柔性结构则反之。碳表面导电性在高氧化电位丧失,还原可恢复,因此循环氧化可将紧密结构的表面氧化成致密碳氧化合物薄层,恒电位氧化则不能。不同氧化方式都不能在柔性eHOPG表面产生致密氧化层。除含氧基团覆盖的端面外,由缺陷(或临近的端面末端)造成的电子紊乱基面作为电子传导点对氧还原具有高动力学特性。紧密端面结构使eMWCNTS在氧化后也无法暴露出此类电子传导点。氧化可在柔性eHOPG表面产生并露出此类点;恒电位氧化在玻碳纳米颗粒的不规则基面上产生缺陷和端面,并产生亲脂性的微孔,显著增强了玻碳电极的吸附能力,亲脂性的电子紊乱基面是主要吸附点。新型sp2杂化碳材料独特的电化学性质证明稳定的碳自由基、亲脂性的均一的微孔对碳电极的电化学行为也有重要影响。不同的极化氧化方法可调控碳表面结构应用于不同目的。
英文主题词sp2 hybridized carbon electrode; interfacial structure; electrochemical characterization ; electrochemical oxidization; electron transfer.