丁基咪唑类离子液体混合电解质的制备及氧敏性能研究

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  通过两步法和一步法分别合成了离子液体1-丁基-2,3-二甲基咪唑四氟硼酸盐([BMMIM][BF4])和1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([BMIM][BF4]),通过比较两种离子液体的电化学性能,表明[BMIM][BF4]具有更优异的氧敏性。为增强氧气传感的稳健性,采用共沉淀法制备了CoFe2O4,并将不同质量分数的CoFe2O4和离子液体[BMIM][BF4]均匀混合得到离子液体混合电解质。研究发现,添加30%质量分数的CoFe2O4的电解质CoFe2O4/[BMIM][BF4]的氧敏性能和稳定性明显提高,且氧浓度和还原峰值电流的线性回归系数R2为0.9990。
  通过两步法和一步法分别合成了1-丁基-2,3-二甲基咪唑六氟磷酸盐([BMMIM][PF6])和1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([BMIM][PF6])两种离子液体。电化学分析结果表明,[BMIM][PF6]具有更优异的电化学性能。采用水热法制备了片状NiCo2O4/rGO,将其与离子液体[BMIM][PF6]共混得到的混合电解质可显著提高纯离子液体的响应电流和工作稳定性。氧气传感器的灵敏度为0.1087μA/[%O2],还原峰电流校准曲线的线性回归系数为0.9995。经过连续循环伏安测试,还原峰电流仍然保持初始电流值的90%。
  通过一步还原法制备了Ag-Ni/rGO纳米复合材料,并将其与[BMIM][PF6]混合用于电化学氧传感器的研究。与[BMIM][PF6]相比,Ag-Ni/rGO/[BMIM][PF6]的还原峰值电流显著提高,在纯氧中还原峰值电流值为42.09μA,灵敏度由0.0440μA/[%O2]增加到0.1869μA/[%O2],且具有更高的线性回归系数0.9997,经过连续循环伏安测试,还原峰电流仍然保持初始电流值的92%。Ag-Ni/rGO/[BMIM][PF6]的还原峰值电流在15天后保持了初始峰值电流值的95.9%。
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