普鲁士蓝类化合物/碳纳米管修饰电极的制备及其性能研究

来源 :北京化工大学 | 被引量 : 3次 | 上传用户:yao080803
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本论文引入顺序化学沉积法,即将多壁碳纳米管反复顺序浸渍在含Fe3+和[Fe(CN)6]4-的沉积溶液中,制备了普鲁士蓝/碳纳米管修饰电极。考察了沉积溶液浓度,沉积次数以及沉积时间等制备条件对电极性能的影响;利用SEM,FTIR,XPS及XRD进行了结构表征;针对修饰电极应用于测定过氧化氢进行了研究。并将顺序化学沉积法扩展到制备铁氰酸镍/碳纳米管,铁氰酸钴/碳纳米管及普鲁士蓝/活性炭。结构表征表明采用顺序化学沉积法可成功制备普鲁士蓝/碳纳米管修饰电极。沉积溶液浓度:1×10-3 mol·L-1,沉积循环次数:3次,沉积时间:30 min为最佳制备条件。此条件下制备所得普鲁士蓝粒径约为10 nm,且有利于(200)晶面的形成。沉积原理为碳纳米管首先吸附Fe3+,与K4Fe(CN)6反应后在碳纳米管表面生成普鲁士蓝,但表面仍留有C≡N活性位,再次沉积时普鲁士蓝可在活性位上继续生长。电化学测试表明为在pH=5.6、K+浓度为0.2 mol·L-1的KOH-KH2PO4-KCl支持电解液中,循环伏安扫描速率为50 mV·s-1,普鲁士蓝/碳纳米管修饰电极具有良好的电化学性能。针对测定过氧化氢,将玻碳电极,碳纳米管/玻碳电极及普鲁士蓝/碳纳米管/玻碳电极进行比较,普鲁士蓝/碳纳米管/玻碳电极对过氧化氢还原表现出良好的电催化效果。修饰电极的还原峰电流与过氧化氢浓度在8.0×10-5 mol·L-1-1.0×10-3 mol·L-1范围内呈线性关系,平均回收率为99.37%。
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