普鲁士蓝类似物修饰超轻宏孔陶瓷对Cd~(2+)的吸附性能研究

制备了沸石基超轻宏孔陶瓷,并在其表面生长出具有离子交换功能的新型普鲁士蓝类似物。利用CdCl2为镉源研究了改性陶瓷对镉离子的吸附性能。考察了陶瓷用量、pH值、吸附时间等对吸附性能的影响。实验结果表明,室温下(25℃),经普鲁士蓝类似物修饰的超轻宏孔陶瓷的用量为0.5g,吸附时间为16h,pH=8时对500mL浓度为100mg/L的CdCl2溶液进行吸附,最大吸附量可达66.2mg/g。     

普鲁士蓝及其类似物作为钠离子电池正极材料的研究进展

普鲁士蓝及其类似物具有独特的开放框架结构、丰富的储钠位点及较大的钠离子迁移通道,是最有商业化前景的钠离子电池正极材料之一.该类材料主要是利用共沉淀法或单一铁源自分解的方法合成.其超低的沉淀溶解平衡常数导致该类材料在制备过程中极易产生晶格缺陷和结晶水,造成比容量低、倍率能力欠佳和长期稳定性差.本文主要介绍了普鲁士蓝及其类似物材料的结构特征及其电化学特性,综述了该类材料的制备和改性方法,并对其作为钠离子电池正极材料的发展进行了展望.这一综述将推动普鲁士蓝材料在钠离子电池中的进一步研究,尤其是其新兴商业化进展.     

氧化铝负载多孔沸石球的制备及其在As 吸收中的应用

通过粉末烧结法制备了多孔沸石球, 烧结温度为1100～1300 ℃, 烧结时间为1 h. 所用原料为天然斜发沸石粉末, 烧结所得多孔沸石球的直径为3～5 mm, 宏孔孔径约为1 mm, 抗压强度可达1.703×10⁶ Pa. 通过对比烧结前后沸石的X射线衍射谱和红外光谱, 对烧结机理进行了初步分析. 采用BET气体吸附法测得该多孔沸石的比表面积为7.053m⁶/g. 通过SEM 分析也观察到了该多孔沸石具有优良的大孔和宏孔结构. 在上述多孔沸石表面负载活性氧化铝, 得到了对砷离子具有较强吸附能力的活性氧化铝负载多孔沸石球, 并对其吸附机理进行了研究. 研究表明, 该沸石球在水处理方面有广阔的应用前景.     

高稳定性普鲁士蓝修饰电极的制备和研究

采用恒电流电解方法,使用FeCl_3-K_3Fe(CN)_6和Fe~(?)L_(?) -K_3Fe(CN)_6(L,邻菲绕啉,EDTA,5-磺基水杨酸等)两体系,在玻碳和铂基体上均制得高稳定性普鲁士蓝膜。用循环伏安法在lmol·dm~(-3)KCl(pH4)溶液中,重点地在0.6--1.1V(vs.Ag/AgCl)区间研究了膜的电化学稳定性。在玻碳基体上FeCl_3,-K_3Fe(CN)_6和Pe~(?)·L_(?) -K_3Fe(CN)_6体系电积膜分别可经受10~(?)周和2×10~(?)周扫描。在铂基体上则可分别经受2×10~(?)和7×10~(?)周扫描。红外和X-射线衍射证明两体系制得的膜均为普鲁士蓝膜,稳定性的明显差异是由于普鲁士蓝晶粒度的不同和在基体表面的相对取向不同引起的。对影响膜的稳定性的因素作了较系统的研究。     

中空和基底支撑型普鲁士蓝及其类似物和衍生物用于绿色水分解

随着世界对能源需求的日益增长,为减少对化石燃料的严重依赖同时实现碳达峰和碳中和,迫切需要探索发现新型能源和能源载体.与其他燃料相比,氢气具有零碳排放、能量密度高、清洁可再生和来源广泛等特点,因此被认为是理想的能源载体.目前,工业制氢主要有三种策略,分别是甲烷水蒸气重整(SMR)、煤炭水蒸气(CG)和水电解(WE).其中SMR和CG制氢占95％,而WE制氢仅占4％.虽然前二者制氢成本较低,但会伴生大量的二氧化碳,相比之下,WE制氢纯度高,绿色无污染,更加符合目前的环保理念.目前WE制氢的核心问题之一就是设计和合成高效、廉价的电催化剂.具有类贵金属催化性能的过渡金属基电催化剂(例如钴基、镍基和铁基材料)已经引起了学术界的广泛关注.配位聚合物(CP)由于其具有固有的金属元素、内部结构化学可调、比表面积大和结构有序等优点,在吸附、催化和储能等领域得到了广泛的应用.作为18世纪发现的第一个人工配位聚合物,普鲁士蓝(PB)及其类似物(PBAs)和具有可调金属中心的衍生物作为一种新型的光催化剂或电催化剂受到了广泛的关注.本综述详细介绍了以普鲁士蓝及其类似物和衍生物构筑的中空结构和基底支撑型纳米材料在绿色水分解方面的基础研究及应用进展.本文首先简单介绍了普鲁士蓝及其类似物的基本结构组成,并对其优缺点进行了总结;随后,针对普鲁士蓝及其类似物的中空结构的合成策略和形成机理展开了详细地阐述,包括单层中空纳米盒、开孔式纳米笼以及复杂中空结构等;此外,针对基底支撑型普鲁士蓝及其类似物结构合成机理也进行了详细地解释,包括泡沫镍网、铁网、碳布、铜网等基底,并与中空结构进行了对比总结,该类负载型结构可以充分发挥活性位的利用效率,达到更好的催化性能.此外,结合最新的研究进展,介绍了普鲁士蓝及其类似物和衍生物(氢氧化物、磷化物、硫族化合物和碳化物)在水裂解中的应用,包括电解水和光催化制氢,并对电解水的机理进行了总结.最后,本文总结了该领域目前存在的局限性和面临的紧迫挑战.希望本综述能够激发更多研究者投身于复杂结构普鲁士蓝及其类似物和衍生物的高效绿色水裂解方面的研究工作.     

普鲁士蓝修饰碳糊电极测定过氧化氢的研究

将普鲁士蓝(PB)化学沉淀在活化后的石墨粉上,利用硅油做粘合剂,制作碳糊电极.碳糊电极在pH=7.5时稳定性很好.该电极对过氧化氢检测的线性范围为5.0×10-6～7.0×10-4 mol/L,检出限为2.0×10-6 mol/L.对碳糊电极在过氧化氢检测过程中的传递系数、扩散系数、稳定性、重现性等进行了系统的研究.     

组氨酸修饰普鲁士蓝的制备及与银离子的作用

利用水热法合成了组氨酸修饰的普鲁士蓝(HisPB).通过扫描电子显微镜(SEM),X射线衍射(XRD)以及紫外-可见分光光度计(UV-Vis)等对合成的HisPB样品进行了形貌和结构表征.与未经修饰的普鲁士蓝(PB)相比,组氨酸修饰的普鲁士蓝粒子体积更大,表面更光滑,表面官能团增多,这些因素显著提升了普鲁士蓝在碱性溶液中的稳定性.确定了HisPB用于检测银离子的最佳pH值为10,通过监测HisPB与银离子反应后其紫外光谱在800 nm处的吸收峰强度变化以及溶液颜色的改变,实现了对6～40μmol/L浓度范围内银离子的检测.     

普鲁士蓝修饰生物传感器的研究进展

文中叙述了普鲁士蓝(PB)结构特征和电化学特性,PB在过氧化氢传感器中的应用。综述了PB葡萄糖传感器及其他基于PB的生物氧化酶传感器的研究进展。引用文献52篇。     

普鲁士蓝薄膜的电积法制备及其化学组成

在金属和石墨基底电极上用恒电位沉积法制备出普鲁士蓝(PB)薄膜,研究了影响膜生长的多种因素;观察到PB膜的电化学活性。用红外光谱及电子能谱对膜的化学组成作了分析,结果表明,最初制备的膜为不溶性PB:Fe_4[Fe(CN)_6]_3,在含K~+的电解质溶液中经电化学反应后膜部分转变为可溶性PB:KFeFe(CN)_6,由此确定了PB膜的电化学反应式。     

阶梯形貌铁基普鲁士蓝制备及性能

采用柠檬酸辅助单一源法水热制备了具有表面从边缘向中心依次凹陷降低形貌的铁基普鲁士蓝（SFePBA）。与典型立方形貌FePBA(C-FePBA)相比,BET测试证明阶梯型特殊形貌使其具有增大一倍的比表面积,EIS测试证明其具有更低的阻抗。不同扫描速率下的循环伏安分析证明其具有赝电容效应,从而具有优异的倍率性能。电流密度由0.1 A/g增大到5 A/g,容量几乎不变,保持率为94%。此外不同电压下的非原位XRD测试证明其具有良好的结构可逆性,循环稳定性优良,在0.6 A/g电流密度下循环1500次后容量保持率为89%。     

2,4-二硝基苯酚在类普鲁士蓝修饰电极上的电化学行为及分析应用研究

利用电化学沉积法制备了稀土铕(Ⅲ)离子掺杂的类普鲁士蓝化学修饰电极(Eu-PB/GC/CME),采用循环伏安法(CV)和示差脉冲伏安法(DPV)研究了该修饰电极上2,4二-硝基苯酚的电化学行为。结果表明,该修饰电极与裸电极相比能显著提高2,4二-硝基苯酚的还原峰电流,还原电位降低53 mV,线性范围明显增宽。还讨论了支持电解质种类、酸度、修饰层厚度和扫速等因素对2,4二-硝基苯酚伏安响应的影响。在优化的实验条件下,2,4二-硝基苯酚的示差脉冲峰电流(Epc=-341 mV)与浓度在2.0×10-5~2.0×10-3mol/L和2.0×10-7~8.0×10-6mol/L范围内分别呈良好的线性关系,回归方程为ipc(μA)=9.821×104c(mol/L) 22.142(r=0.9992,n=10)和ipc(μA)=4.2025×105c(mol/L) 0.3720(r=0.9967,n=8),检出限(3σ)为6.0×10-8mol/L。该电极用于模拟废水样中2,4二-硝基苯酚的测定,回收率为97.3%~103.0%,结果令人满意。     

Bimetallic CuCo Derived from Prussian Blue Analogue for Nonenzymatic Glucose Sensing

Bimetallic CuCo composites are prepared by calcinating copper hexacyanocobaltate precursor in N₂ atmosphere. The CuCo modified electrodes are fabricated for nonenzymatic glucose sensing in the alkaline electrolyte. The glucose can be directly electro-oxidized on the surface of the electrode catalyst mediated by the redox couples of Cu and Co. The optimal glucose sensor exhibits a high sensitivity (567 μA ⋅ mM⁻¹ ⋅ cm⁻²) in the range up to 825 μM with a detection limit of 3 μM and acceptable selectivity. The sensor can also be applied in serum samples. This work provides a facile and easily-scalable synthesis method of electrocatalysts for nonenzymatic glucose sensors.     

Enhanced Electrochemical Water Oxidation Activity by Structural Engineered Prussian Blue Analogue/rGO Heterostructure

Prussian blue analogue (PBA), with a three-dimensional open skeleton and abundant unsaturated surface coordination atoms, attracts extensive research interest in electrochemical energy-related fields due to facile preparation, low cost, and adjustable components. However, it remains a challenge to directly employ PBA as an electrocatalyst for water splitting owing to their poor charge transport ability and electrochemical stability. Herein, the PBA/rGO heterostructure is constructed based on structural engineering. Graphene not only improves the charge transfer efficiency of the compound material but also provides confined growth sites for PBA. Furthermore, the charge transfer interaction between the heterostructure interfaces facilitates the electrocatalytic oxygen evolution reaction of the composite, which is confirmed by the results of the electrochemical measurements. The overpotential of the PBA/rGO material is only 331.5 mV at a current density of 30 mA cm⁻² in 1.0 M KOH electrolyte with a small Tafel slope of 57.9 mV dec⁻¹, and the compound material exhibits high durability lasting for 40 h.     

普鲁士蓝纳米修饰电极的制备及表征

采用激光加热拉伸的方法制备铂纳米电极,并通过交流电刻蚀的方法制备纳米孔电极,在这两种电极上可通过电化学方法原位合成单颗普鲁士蓝微晶. 结果表明,普鲁士蓝微晶在纳米微孔电极上的机械附着强度增强. 这种方法可用于制备纳米修饰电极或研究功能微晶体材料的电化学性质.     

氧化铜/二氧化硅多孔复合材料的制备及其对亚甲基蓝的吸附性能

采用聚乙二醇（PEG）为模板,通过溶胶凝胶法-水热法制备出CuO/SiO2多孔复合材料,使用FTIR、HRTEM、XRD和BET等技术手段对目标产物进行了表征;研究添加CuO质量及反应温度等反应条件对复合材料的孔结构特征的影响。 用目标产物作为吸附材料,研究了其对有机染料亚甲基蓝的吸附性能,结果表明,CuO/SiO2多孔复合材料对亚甲基蓝具有良好的吸附效果,尤其是含CuO质量分数为15%的样品在用量0.015 g、体系pH=9、搅拌时间为2 h的条件下,对10 mL亚甲基蓝（4 mg/L）的去除率最高可达97.17％。 对吸附的过程和机理进行了初步探讨。     

Co-Fe普鲁士蓝类配合物纳米颗粒的微乳液法制备与表征

Highly oriented cubic, hollow cubic and spherical nanoparticles of cobalt-iron Prussian blue analogues were synthesized in poly oxyethylene tertoctylphenyl ether (TritonX-100)/n-hexanol/cyclohexane microemulsion. The effects of the water-to-surfactant molar ratio (w), the reactant concentration and the reaction temperature on the morphology of cobalt-iron Prussian blue analogues were studied. The samples were characterized by transmission electron microscopy (TEM), field emission scan electron microscopy (FE-SEM), energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS), X-ray diffraction (XRD) and infrared spectroscopy (IR).     

层层自组装法制备普鲁士蓝修饰电极及对过氧化氢的测定

Fe3+可与电沉积在玻碳电极表面的对氨基苯磺酸发生静电吸附作用并与[Fe(CN)6]4-形成普鲁士蓝(PB),进一步交替重复吸附Fe3+和[Fe(CN)6]4-反应,形成PB晶体.该晶体对还原过氧化氢(H2O2)具有很高的电化学活性.通过循环伏安法、交流阻抗法和计时电流法对传感器进行了电化学表征.研究了该传感器对H2O2的电催化作用,探讨了工作电位,PH值及干扰物质对响应电流的影响.结果表明,在磷酸盐缓冲溶液中(pH =5.4,0.1 mol/L),响应电流与H2O2的浓度在0.97 ～ 32.33 mmol/L范围内具有良好的线性关系,相关系数为0.9993,传感器的响应时间小于5 s,检测限为0.48 mmol/L( S/N为3).