原位氮掺杂石墨烯修饰电极同时检测苯二酚3种异构体

利用多巴胺的聚合及还原特性,制备聚多巴胺包覆还原氧化石墨烯,在氮气保护下煅烧,制得氮原位掺杂石墨烯(C/N-Graphene)。应用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、傅里叶变换红外(FT-IR)光谱表征该复合物的形貌和结构。应用滴涂及Nafion膜固定法制备C/N-Graphene修饰玻碳电极(C/N-Graphene/GCE)。该修饰电极对苯二酚3种异构体的氧化反应表现出优异的电催化性能和选择性,差分脉冲伏安法(DPV)峰电流与对苯二酚(HQ)、邻苯二酚(CC)、间苯二酚(RC)的浓度呈良好的线性关系,其线性范围分别为0.5~1 000μmol/L、0.5~460μmol/L和0.1~580μmol/L,检出限分别为0.251μmol/L、0.144μmol/L和0.072μmol/L。该方法应用于药厂废水和江水检测,3种苯二酚异构体回收率为97.0%~103.0%,相对标准偏差(RSD)小于5%(n=5),结果表明C/N-Graphene/GCE修饰电极适用于污染水样的快速检测。     

金属有机框架衍生的多孔碳修饰电极同时检测邻苯二酚和对苯二酚

本文运用金属有机框架(MOFs)作为模板,在惰性气体下热处理,合成金属有机框架衍生多孔碳材料(Metal Organic Frameworks Derived Porous Carbon,MDPC)。采用扫描电子显微镜(SEM)和X射线粉末衍射(XRD)分别对MDPC进行形貌和相纯度的表征。采用滴涂法将MDPC修饰在玻碳电极表面,运用循环伏安法(CV)、差分脉冲伏安法(DPV)、交流阻抗法(EIS)等电化学方法对该电极进行电化学表征,研究邻苯二酚(CC)和对苯二酚(HQ)在MDPC修饰电极上的电化学行为。结果表明,该修饰电极对CC和HQ这两种异构体表现出优异的氧化还原电活性和区分效果。在最佳实验条件下,CC和HQ的浓度在0.5~80μmol/L的范围内与氧化峰电流呈现良好的线性关系。CC和HQ的检测限分别为0.031μmol/L和0.11μmol/L。该方法电流响应大、灵敏度高、检测限低,具有实际应用前景。     

一锅法制备Fe2O3@Fe-N-C氧还原电催化剂及其锌-空气电池的性能研究

在金属空气电池和燃料电池阴极上的氧还原反应(ORR)对相关电化学能量转换装置的整体性能有重要影响,金属-氮-碳催化剂有望替代传统的商业Pt-C成为新一代ORR电催化剂。本文通过简便的一步热解工艺合成了具有Fe-N_x活性位点和Fe₂O₃纳米颗粒共存的电催化剂,Fe₂O₃@Fe-N-C-1000催化剂在0.1 mol·L^-1 KOH溶液中表现出良好的ORR活性,半波电位为0.84 V,应用在锌-空气电池中时也具有可以和商业Pt-C媲美的性能,能量密度为88.3 mW·cm^-2,同时和Pt-C相比具有更好电化学稳定性,表现出优良的ORR应用潜力。