几种电活性物质在纳米复合材料上的光伏安行为分析

发布时间：2020-05-11 17:21

【摘要】：本文制备了CdS量子点(CdS QDs)、BiOI纳米片(BiOI NPs),并将少量还原氧化石墨烯(RGO)与其复合得到CdS-RGO、BiOI-RGO纳米复合材料,将其用于修饰GCE制备了具有很好的光电催化活性的CdS-RGO/GCE、BiOI-RGO/GCE,用于不同电化学活性底物的光伏安行为分析,主要研究内容包括以下两个部分:1、用水热法合成了具有良好水溶性的CdS QDs,将少量的RGO引入CdS QDs中,得到纳米复合材料CdS-RGO,将其滴涂到GCE上,构建了纳米复合材料修饰电极。利用构建的具有光电催化活性的复合膜修饰电极研究了2,4-二氯酚(DCP),对苯二酚(HQ)和K_3[Fe(CN)_6]的光伏安行为,这三种底物分别代表不可逆体系、准可逆体系和可逆体系。在不加光条件下,在HQ和K_3[Fe(CN)_6]的循环伏安曲线中出现了一对氧化还原峰。在可见光照射下,HQ和K_3[Fe(CN)_6]的循环伏安曲线变为了“S”形。相比之下,DCP的循环伏安曲线在光照条件下仍然有一个不可逆的氧化峰,在光电催化作用下,氧化峰电流增加。进一步研究发现,HQ和K_3[Fe(CN)_6]的光伏安曲线形状不受pH和光照强度的影响,但是可以通过改变扫描速率和底物浓度调整。在此光电化学传感器上,采用光伏安的响应检测DCP,校准灵敏度为0.369A/M,传统的循环伏安检测校准灵敏度为0.213A/M,相比之下光伏安检测更有优势。且构建的CdS-RGO/GCE复合膜电极具有好的重现性和稳定性。2、本研究利用低温水浴法制备了BiOI NPs。BiOI-RGO复合材料通过BiOI和RGO超声混合制得。基于此构建了具有光电催化活性的BiOI-RGO/GCE复合膜修饰电极。利用构建的BiOI-RGO/GCE研究了CAP的光伏安行为。首先在不加光照时,氯霉素(CAP)的循环伏安曲线出现一对氧化还原峰,这表明在缺质子的溶液中,CAP的氧化还原是准可逆的。可见光照射下,在BiOI-RGO复合物的光电催化作用下,CAP阴极还原峰的峰电流增加直至达到极限电流。因此,CAP的阴极光伏安曲线变成了“S”形。通过改变BiOI-RGO复合物中RGO的含量,BiOI-RGO复合材料的电子传输能力改变,CAP光伏安曲线的形状随之发生变化。而且,改变扫描速率和底物浓度也能调节CAP在BiOI-RGO修饰电极上的光伏安形状,因为它们分别影响了光伏安过程中的电子转移速率和物质转移速率。
【图文】：

循环伏安曲线,循环伏安曲线,光照,溶液

24ograms of 0.1 mmol L-1(A) DCP, (B) HQ and (C) K3[Fe(RGO electrode (a) before and (b) after photoirradiation. Sc以看出，在光照之前，，溶液中含有 0.1 mmol L-10.9 V)的循环伏安曲线在 0.7 V 左右出现一个明显扫描中(从 0.9 V 到 0.3 V)循环伏安曲线上没有出

扫描速率,循环伏安行为,峰形,线性关系

30mmograms of 0.1 mmol L-1(A) DCP, (B) HQ and (C) K3[F0) on CdS RGO electrode under photoirradiation at differe影响循环伏安行为的因素之一。如图 3-7 所示，描速率下 DCP、HQ 和 K3[Fe(CN)6]在 CdS-RG对于 DCP(图 3-7A)，扫描速率从 5 增加到 500m峰形保持不变；同时，在此过程中 DCP 的氧化峰在一个良好的线性关系 ipa(μΑ)= 0.1ν1/2(mV/s+
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TP212;TB383.1

【参考文献】