石墨烯基复合材料的制备及电化学性能研究

来源 :宁夏大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:tszhzhc159
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
化学修饰电极(Chemically Modified Electrode, CME)是目前电化学、电分析化学方面十分活跃的研究领域,CME在电催化、生物传感器、富集分离等领域有广泛地应用。石墨烯(Graphene)因其独特的电子结构和电学性质,以及高的理论比表面积(SSA=2630m2/g)、电子迁移率(200,000cm2/V·s)、高热导性和高机械强度等优良性质已成为材料学领域的一个研究热点,并在电催化,储氢和超电等领域展现出诱人的应用前景。本论文以石墨粉为原料,采用改进hummer法制备的GO为前驱物,通过溶剂热法成功制备出掺氮石墨烯(NG),并研究了抗坏血酸在NG/GCE修饰电极上的电催化性能。通过一步法制备了氧化石墨烯/普鲁士蓝复合(Prussian blue,PB)材料,并研究了GO/PB/GCE修饰电极对H202的电催化性能。论文主要包括以下三个方面的内容:(1)以商品石墨烯微片(厚度为6-8nm,大小为25μm,GHNP)修饰玻碳电极制备了GHNP/GCE电极,研究了该修饰电极对抗坏血酸(AA)的电催化性能和测定。与裸玻碳电极相比,GHNP/GCE对AA的氧化有明显的催化作用,显著提高了AA的氧化峰电流,降低了氧化峰电位,提高了测定的灵敏度。将GHNP/GCE用于AA的检测,该电极测定抗坏血酸的线性范围为1.5×10-5~5.2×102mol/L浓度范围内,最低检测限(3σ/slope)为6.5×10-7mol/L。使用该方法测得了维生素C片中AA的含量,结果令人满意。(2)以Hummers方法制备的氧化石墨烯为前驱体,在乙二胺和水的混合溶剂热条件下(150℃,8h)合成了掺氮石墨烯。通过XRD, FTIR, XPS和电化学阻抗谱研究了掺氮石墨烯的结构和电化学性能。结果表明,通过溶剂热反应在石墨烯表面引入C-N,N-H等含氮基团。乙二胺不仅能对氧化石墨烯进行部分还原,而且还能对其进行掺氮功能修饰。电化学阻抗谱研究表明NG的电子转移阻抗明显小于相同条件下水热还原制备的石墨烯,说明功能修饰石墨烯大大改善了电子转移速率。将掺氮石墨烯修饰电极应用于对抗坏血酸的电化学检测,线性范围为1.0×10-5~2.8×10-2mol/L,最低检测限(3σ/slope)为1.7×10-7mol/L。(3)采用铁氰化钾和氧化石墨烯为起始原料,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为还原剂和分散剂,在80℃回流条件下一步法合成了不同配比的氧化石墨烯/普鲁士蓝复合材料(GO/PB)。通过TEM、XRD、FTIR、循环伏安法(CV)和计时安培法研究了GO/PB的结构和电化学性能。结果表明,粒径在100-200nm之间、具有规则立方体形貌的PB纳米粒子均匀分布在氧化石墨烯表面。PVP将铁氰化钾还原为PB纳米粒子。CV研究表明,GO/K3Fe(CN)6质量比为1:2的GO/PB/GCE比PB/GCE对H2O2有更灵敏的响应。将GO/PB应用于对H202的检测,计时安培法表明,线性范围为5.0×10-6~2.0×10-3mol/L,最低检测线限1.24×10-7mol/L(S/N=3),稳定性及抗干扰能力良好。
其他文献
小城镇一直是中国改革和发展中的大问题。 1997年以来 ,中国小城镇户籍制度改革迈出了较大步伐 ,对农村人口城镇化起到了积极的推动作用。然而 ,农民对进镇落户的热情并不像
在工程建设中,施工安全是其重点所在,油库工程建设也是如此。文章主要是对油库工程建设中应着重注意的安全管理问题进行了分析研究,以此帮助确保整个工程建设的安全、顺利。
英美烟草集团是世界第二大烟草上市集团,也是最具国际性的烟草集团。英美烟草认为,处于争议行业中的企业更应率先成为以负责任的态度和方式经营业务管理企业的典范。因此,英
本文据产于内蒙古霍林河盆地早白垩世地层的生殖羽片材料建立了膜蕨科的Hymenophyllites linearifolius sp.nov.和铁线蕨科的Adiantopteris eleganta sp.nov.,并从植物形态、
浅谈提高初中英语课堂教学趣味性的途径甘肃省金昌市金川公司第五中学孟繁文提高初中英语课堂教学的趣味性,对于提高初中英语的教学质量起着重要的决定作用,提高英语课堂教学的
英语口语课中的纠错策略南京教育学院朱明慧1.引言“老师是专门找错误的。”这是笔者刚刚走上讲台时偶然听到的一位学生的抱怨。当时笔者曾经很不以为然,认为老师的天职就是找出
电子合同是随着计算机和互联网技术的发展和应用而产生的一种全新的合同形式,其意义和作用并没有发生改变,但其签订过程和载体已不同于传统的书面合同,其形式也发生了很大的
改革开放三十余年来,中国经济快速发展,各项社会事业也获得稳步提升,社会公众对关系“民生”的公共产品和公共服务需求,在数量与质量上都提出了更高的要求,而这些都与地方政
随着中国经济的飞速发展,中国"旅游热"不断升温,旅行社的数量也不断增加,随之而来的就是旅游人员的需求量不断增加,各家旅行社对导游人员的争夺也日益激烈。尽管很多学校根据