石墨电极原位修饰及敏感性能研究

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采用原位修饰的方法,在电活化处理后得到的片层石墨电极(SGE)表面分别原位负载Cu-MOF、MnO2和铜镍双氢氧化物(NiCu-LDH)等敏感材料,制备得到了原位修饰电极。采用SEM、XRD和XPS对修饰电极微观形貌和相组成进行了表征。采用循环伏安法和恒电位法研究了修饰电极对NaNO2和H2O2的敏感性能。具体研究内容如下:在甲醇溶液中制备得到Cu-MOF原位修饰的片层铅笔石墨电极(SPGE)(简称Cu-MOF/SPGE),并研究了 Cu-MOF/SPGE对NaNO2的敏感性能。研究结果表明:在磷酸缓冲溶液pH为7、电位为0.75 V的最佳检测条件下,Cu-MOF/SPGE对NaNO2的电催化活性最高,可检测NaNO2的浓度范围为2~2500 μM,灵敏度高达0.12 μA·μM-1·cm-2,且该修饰电极具有良好的选择性和稳定性。分别采用水浴法和水热法制备得到纳米片状和纳米线状MnO2原位修饰的SGE(简称:s-MnO2/SGE、w-MnO2/SGE)。研究了两种不同形貌的 MnO2/SGE 对 H2O2的敏感性能。研究结果表明:s-MnO2/SGE检测H2O2的浓度范围为5 μm~15 mM,灵敏度为 0.446 μ·μM-1·cm-2;w-MnO2/SGE 检测 H2O2 的浓度范围为 2μM~8.0 mM,灵敏度为0.16 μA·μM-1·cm-2。且两种修饰电极均具有良好的选择性和稳定性。采用水热法分别制备了不同形貌的铜镍双氢氧化物(NiCu-LDH)、Ni(OH)2和Cu(OH)2 原位修饰的 SGE(简称 NiCu-LDH/SGE、Ni(OH)2/SGE、Cu(OH)2/SGE),并研究了三种修饰电极对H2O2的敏感性能。研究结果表明:在磷酸缓冲溶液pH为8,电位为-0.80 V的最佳检测条件下,NiCu-LDH/SGE检测H2O2的浓度范围为40μM~80 mM,灵敏度高达0.08 μA·μM-1·cm-2;Ni(OH)2/SGE可检测H2O2的浓度为40 μM~80 mM,灵敏度高达0.06 μA·μM-1·cm-2;在磷酸缓冲溶液pH为7,电位为-0.75 V的最佳检测条件下,Cu(OH)2/SGE检测H2O2的浓度范围为40 μM~1.2 mM,灵敏度为 0.41 μA·μM-1·cm-2。图52幅;表4个;参76篇。
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