碳納米管膜修飾電極的電化學(xué)行為和應(yīng)用研究.pdf

1、本文采用機械球磨和酸化的方法處理多壁碳納米管(MWNTs)，利用透射電鏡(TEM)、紅外光譜(IR)、X射線衍射(XRD)和熱重分析(TGA)等對處理后的碳納米管進行表征。然后將碳納米管分散在聚乙烯醇(PVA)乙醇(v/v=1:1)的溶液中，制成碳納米管聚乙烯醇膜修飾電極。通過循環(huán)伏安(CV)、交流阻抗(EIS)、計時安培(CA)和微分脈沖伏安(DPV)研究了修飾電極的電化學(xué)行為和對苯二酚的電化學(xué)行為，并用此電極直接測定模擬顯影液中的對

2、苯二酚。 透射電子顯微鏡(TEM)結(jié)果顯示隨著球磨時間的延長，碳納米管的長度變短，管壁缺陷增多。酸化處理后碳納米管的純度和石墨化程度提高，并在其上引入羰基等功能基團。處理后的碳管可以均勻地分散在聚乙烯醇乙醇溶液中并形成穩(wěn)定的懸浮液。MWNTs修飾電極在K3[Fe(CN)6]溶液中的循環(huán)伏安掃描顯示，隨著球磨時間的延長，峰電流不斷增大，球磨5h碳納米管修飾電極的氧化峰電流Ipa為18.53μA，比沒有球磨的碳納米管修飾電極的氧化峰

3、電流Ipa(12.5μA)增大約50％。EIS和CA結(jié)果顯示短的碳納米管更能促進電活性物質(zhì)電子轉(zhuǎn)移和擴散。 環(huán)境污染物對苯二酚研究中，選擇pH值為6.0的0.1mol/LK2HPO4-NaOH作為支持電解質(zhì)。結(jié)果顯示在pH=4.0～9.1的范圍內(nèi)，對苯二酚的式量電位E0(Eo=[Epa+Epc]/2)與pH值呈線性關(guān)系，回歸方程為E0=(-53.62pH+761.42)mV，R2=0.9486，其斜率為53.62mV，表明電極上

4、對苯二酚氧化還原反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移數(shù)同參與反應(yīng)的氫離子數(shù)是相等的。對苯二酚氧化峰電流(Ipa)與其掃描速率的平方根成正比，Ipa=(6.5344v1/2-9.7406)uA，R2=0.9994，說明對苯二酚的電極反應(yīng)為擴散控制過程。以MWNTs/PVA膜修飾電極作為工作電極，直接測量對苯二酚。CV檢測對苯二酚的線性范圍為8.0×10-5mol/L～2.0×10-3mol/L，回歸方程為y=0.026x+32.433，R2=0.9872，檢出