鐵氰化鎳-聚苯胺-碳納米管電活性雜化材料的制備及其電化學傳感器性能.pdf

1、電化學傳感器研究作為電分析化學研究領域主要方向之一,近年來受到人們的普遍重視,而電化學傳感器研究的重點是其修飾材料的改進與提高。有機無機雜化材料同時具備有機材料和無機材料的性能,其在電化學傳感器方面的應用有很好的發(fā)展前景。鐵氰化鎳/聚苯胺/碳納米管雜化材料使有機組分與無機組分之間產(chǎn)生協(xié)同優(yōu)化效應,提高材料穩(wěn)定性與電催化活性。因此,本文對該雜化材料的電化學傳感器性能進行了研究。本文的主要工作包括以下兩部分:
　　 首先,采用循環(huán)伏

2、安一步共聚法在鉑電極上制備了電活性鐵氰化鎳/聚苯胺/碳納米管(NiHCF/PANI/CNTs)復合膜。用傅立葉變換紅外光譜(FT-IR)和掃描電子顯微鏡(SEM)研究了復合膜分子組成及其表面形貌,并用循環(huán)伏安(CV)、計時電流法(CA)對復合膜穩(wěn)定性及電化學傳感器性能進行研究。研究表明:該電極對抗壞血酸具有較高的電催化氧化活性;在0.1mol/L PBS和0.1 mol/L KNO3的溶液中,該復合膜電極對抗壞血酸的催化氧化電流與其濃度

3、在1×10-5～1.4×10-4mol/L范圍內(nèi)呈良好的線性關系,相關性系數(shù)R=0.9966,檢出限為6.09×10-6mol/L,同時其具有較高的靈敏度754.8mA·M-1·cm-2。同時研究了復合膜對雙氧水的電催化性能,在0.05mol/L KCL和0.05mol/L pbs(pH6.5)溶液中采用計時電流法對該復合膜進行測試,復合膜的靈敏度為2288mA·M-1·cm-2,檢出限為1.24×10-7mol/L,并且其響應電流與雙

4、氧水的濃度在1.25×10-6～2.81×10-3mol/L之間具有較好的線性關系。并且,通過控制復合膜制備時間來控制復合膜的檢測靈敏度。
　　 其次,采用雙脈沖一步共聚法制備了鐵氰化鎳/聚苯胺/碳納米管(NiHCF/PANgCNTs)復合膜。利用脈沖張弛作用,制備出分布更加均勻,粒徑大小更加一致的復合膜。用傅立葉變換紅外光譜(FT-IR)和掃描電子顯微鏡(SEM)研究了復合膜分子組成及其表面形貌,并用循環(huán)伏安(CV)、計時電流

5、法(CA)對復合膜穩(wěn)定性及電化學傳感器性能進行研究。研究表明:控制電壓為-0.2V時在0.05mol/L KCL+0.05mol/L PBS(pH6.5)混合溶液中,復合膜顯示了對雙氧水電催化較高的靈敏度。在雙氧水濃度為1.25×10-6～2.95×10-3mol/L范圍內(nèi)復合膜電流響應有良好的線性關系,相關性系數(shù)為0.9980,檢出限為1.25×10-6mol/L(3σ),靈敏度達到3119mA·M-1·cm-2。這與循環(huán)伏安法制備的