Кинетические закономерности электрохимического окисления аниона метионина на платинированной платине

  • Елена Валерьевна Бобринская Воронежский государственный университет, Университетская пл., 1, Воронеж 394018, Российская Федерация https://orcid.org/0000-0001-7123-4224
  • Александр Викторович Введенский Воронежский государственный университет, Университетская пл., 1, Воронеж 394018, Российская Федерация https://orcid.org/0000-0003-2210-5543
  • Елена Юрьевна Шереметова Воронежский государственный университет, Университетская пл., 1, Воронеж 394018, Российская Федерация
  • Ангелина Игоревна Фролова Воронежский государственный университет, Университетская пл., 1, Воронеж 394018, Российская Федерация
Ключевые слова: аминокислота, метионин, платина, вольтамперометрия, электроокисление, анодный процесс

Аннотация

Целью данной работы являлось установление кинетических закономерностей процесса анодного окисления аниона метионина на платинированном платиновом электроде.
Экспериментальные данные получены с использованием методов циклической вольтамперометрии, кулонометрии, электрохимической импедансной спектроскопии и спектрофотометрии. Процесс электроокисления аниона метионина проводили на платинированном платиновом электроде в аэрированном и деаэрированном водном растворе при комнатной температуре. Результаты вольтамперометрических измерений корректировали на предельный ток восстановления кислорода и ток заряжения двойного электрического слоя.
Установлена область потенциалов электрохимической активности аниона метионина на Pt(Pt)-электроде, количество электронов, участвующих в анодном процессе, предложена его кинетическая схема. Основной продукт электроокисления метионина в щелочной среде на Pt(Pt) – анион метионинсульфоксида. Показано, что электроокисление аниона метионина на Pt(Pt) осуществляется из адсорбированного состояния и является необратимым.

Скачивания

Данные скачивания пока не доступны.

Биографии авторов

Елена Валерьевна Бобринская, Воронежский государственный университет, Университетская пл., 1, Воронеж 394018, Российская Федерация

к. х. н., доцент кафедры физической химии, Воронежский государственный университет, Воронеж, Российская Федерация; e-mail: elena173.68@mail.ru

Александр Викторович Введенский, Воронежский государственный университет, Университетская пл., 1, Воронеж 394018, Российская Федерация

д. х. н., профессор, профессор кафедры физической химии,
Воронежский государственный университет, Воронеж, Российская Федерация; e-mail alvved@chem.vsu.ru.

Елена Юрьевна Шереметова, Воронежский государственный университет, Университетская пл., 1, Воронеж 394018, Российская Федерация

магистрант 2 года обучения, химический факультет, Воронежский
государственный университет, Воронеж, Российская Федерация

Ангелина Игоревна Фролова, Воронежский государственный университет, Университетская пл., 1, Воронеж 394018, Российская Федерация

специалитет, 5 курс, химический факультет, Воронежский государственный университет, Воронеж, Российская Федерация.

Литература

Arens V. I. , Chernyak A. S. Khimiya i microbiologiya v sfere gornogo dela [Mining chemistry and microbiology]. Mining informational and analytical bulletin (scientific and technical journal). 2006:8: 304–313. Available at: https://elibrar y.ru/item.asp?id=9496289 (In Russ.)

Tumanova E. A., Lozhkin V. I., Chebykin E. P., Korolev S. A., Safonov A. Yu. Electrochemical dissolution of platinum in the presence of some amino acids. Russian Journal of Electrochemistry. 1999;35(12): 1327–1330. Available at: https://elibrary.ru/item.asp?id=13330275

Huerta F., Morallón E., Quijada C., Vázquez J. L., Berlouis L. E. A. Potential modulated reflectance study of the electrooxidation of simple amino acids on Pt (111) in acidic media. Journal of Electroanalytical Chemistry. 2000;489(1-2): 92–95. https://doi.org/10.1016/s0022-0728(00)00202-3

Huerta F., Morallon E., Cases F., Rodes A., Va´zqueza J. L., Aldaz A. Electrochemical behaviour of amino acids on Pt (h,k,l). A voltammetric and in situ FTIR study. Part. 2. Serine and alanine on Pt (111). Journal of Electroanalytical Chemistry. 1997;431(2): 269–275. https://doi.org/10.1016/S0022-0728(97)00212-X

Marangoni D. G., Wylie I. G. N., Roscoe S. G. Surface electrochemistry of the oxidation reactions of a- and b-alanine at a platinum electrode. Bioelectrochemistry and Bioenergetics. 1991;25(2): 269–277. https://doi.org/10.1016/0302-4598(91)87008-5

Horányi G., Rizmayer E. M. Study of the adsorption of glycine on platinized platinum electrodes by tracermethods. Journal of Electroanalytical Chemistry and Interfacial Electrochemistry. 1975;64(1): 15–19. https://doi. org/10.1016/s0022-0728(75)80275-0

Ogura K., Kobayashi, M., Nakayama, M., Miho M. Electrochemical and in situ FTIR studies on the adsorption and oxidation of glycine and lysine in alkaline medium. Journal of Electroanalytical Chemistry. 1998;449(1-2): 101–109. https://doi.org/10.1016/s0022-0728(98)00015-1

Xiao, Sun S.-G., Yao J.-L., Wu Q.-H., Tian Z.-Q. Surface-enhanced Raman spectroscopic studies of dissociative adsorption of amino acids on platinum and gold electrodes in alkaline solutions. Langmuir. 002;18(16): 6274–249. https://doi.org/10.1021/la025817f

Vvedenskii A. V., Bobrinskaya E. V., Kraschenko T. G., Vitnova O. A., Kuleshova N. E. Kinetics of anodic oxidation of anions of mono-and dicarboxylic aminoacids on Pt. Proceedings of Voronezh State University. Series: hemistry. Biology. Pharmacy. 2013;2: 19–25. Available at: https://elibrary.ru/item.asp?id=20400913 (In Russ., abstract in Eng.)

Kraschenko T. G., Vvedenskii A. V., Bobrinskaya E. V., Kuleshova N. E. Kinetics of electrochemical oxidation of anion glycine on gold. Kondensirovannye sredy i mezhfaznye granitsy = Condensed Matter and Interphases. 2014;16(1): 42-49. Available at: https://elibrary.ru/item.asp?id=21490889 (In Russ., abstract in Eng.)

Tumanova E. A., Safonov A. Yu. Adsorption of some amino acids and dipeptides on the platinum electrode. Russian Journal of Electrochemistry. 1998;34(2): 153–159. Available at: https://elibrary.ru/item.asp?id=13289291

Bakanina U. N., Zhukova E. A., Abdullin I. F., Turova E. H., Budnikov G. K. Voltammetric study of some amino acids on platinum, gold, copper, and nickel electrodes. Russian Journal of General Chemistry. 2000;70(6): 837–840. Available at: https://elibrary.ru/item.asp?id=13360186

Huerta F., Morallón E., Vázquez J. L., Aldaz A. Electrochemical behaviour of amino acids on Pt(hkl). A voltammetric and in situ FTIR study: Part IV. Serine and alanine on Pt(100) and Pt(110). Journal of Electroanalytical Chemistry. 1999;475(1): 38–45. https://doi.org/10.1016/S0022-0728(99)00337-X

Kong D.-W., Zhu T.-W., Zeng D.-M., Zhen C.-H., Chen S.-P. In- situ FTIR spectroscopic studies of adsorption and oxidation of L- serine on Pt electrodes in neutral solutions. Chemical Journal of Chinese Universities. 2009;30(10): 2040–2044. Available at: http://www.cjcu.jlu.edu.cn/EN/Y2009/V30/I10/2040

Reynaud J. A., Malfoy B., Canesson P. Electrochemical investigations of amino acids at solid electrodes. Journal of Electroanalytical Chemistry and Interfacial Electrochemistry. 1980;114(2): 195–211. https://doi.org/10.1016/s0022-0728(80)80447-5

Horányi G. A direct and indirect radiotracer study of the adsorption of serine at a platinized platinum electrode. Journal of Electroanalytical Chemistry and Interfacial Electrochemistry. 1991;304(1-2): 211–217. https://doi.org/10.1016/0022-0728(91)85503-h

Mescheryakov V. V., Popova S. S., Raspopova G. A., Bobrova V. A. Eleceokhimicheskoe povedenie aminokislot na Pt-electrode [Electrochemical behavior of amino acids on the Pt electrode]. In: Actual problems of electrochemical technology: Collection of articles by young scientists. Saratov: Sarat. state tech. un-t Publ.; 2000. pp. 244–249. (In Russ.)

Gu Y.-J., Sun S.-G., Chen S.-P., Zhen C.-H., Zhou Z.-Y. Adsorption of Serine on Pt single-crystal electrodes in sulfuric acid solutions. Langmuir. 2003;23(19): 9823–9830. https://doi.org/10.1021/la034758i

Popova S. S., Okisheva N. A., Ryabukhova T. O. Adsorbtsionno-elektrokhimicheskoe povedenie aminokislot na grafitirovannom mednom Cu(C)- elektrode [Adsorption-electrochemical behavior of amino acids on graphitized copper Cu (C)-electrode]. Bulletin of the Technological University. 2016;19(9): 155–157. Available at: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=25948195 (In Russ.)

Shaidarova L. G., Ziganshina S. A., Budnikov G. K. Electrocatalytic Oxidation of cysteine and cystine at a carbon-paste electrode modified with ruthenium(IV) oxide. Journal of Analytical Chemistry. 2003;58(6): 577–582. https://doi.org/10.1023/a:1024124421268

Reynaud J. A., Malfoy В., Canesson P. Electrochemical investigations of amino acids at solid electrodes. Journal of Electroanalytical Chemistry and Interfacial Electrochemistry. 1980;114(2): 195–211. https://doi.org/10.1016/s0022-0728(80)80447-5

Tukavkina N. A. Bioorganicheskaya khimiya [Bioorganic chemistry: textbook for universities]. Moscow: Drofa Publ.; 2005. 542 p. (In Russ.)

Galus V. Teoreticheskie osnovy electrokhimicheskogo analisa [Theoretical Foundations of Electrochemical Analysis]. Moscow: Mir Publ., 1974. 552 p. (In Russ.)

Bard A. J., Faulkner L. R. Electrochemical methods: fundamentals and applications. New York: John Wiley & Sons; 2001. 833 p.

Laviron E. The use of polarography and cyclic voltammetry for the study of redox systems with adsorption of the reactants. Heterogeneous vs. surface path. J. Electroanal. Chem. 1995;382(1-2): 111–127.

Опубликован
2021-11-24
Как цитировать
Бобринская, Е. В., Введенский, А. В., Шереметова, Е. Ю., & Фролова, А. И. (2021). Кинетические закономерности электрохимического окисления аниона метионина на платинированной платине. Конденсированные среды и межфазные границы, 23(4), 459-467. https://doi.org/10.17308/kcmf.2021.23/3664
Раздел
Оригинальные статьи

Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)