导电聚合物复合材料修饰电极在硝酸盐电催化还原中的应用研究

发布时间：2024-04-08 02:35

　　海岸带作为开发海洋活动的基地,其水体中硝酸盐的浓度和分布直接与该区域的水产养殖、生态健康等紧密相关。研究海岸带水体中硝酸盐的含量和分布,有利于实现对其水质状况的准确、有效评价。在众多硝酸盐的检测方法中,电化学方法具有灵敏度高、选择性好、操作简便、分析速度快、响应迅速等优势。硝酸盐在工作电极表面发生的电化学还原反应是实现其电化学检测的关键,采用具有优异催化性能的复合材料修饰,可以显著提高电极对硝酸盐的电催化还原能力。本论文以微针电极作为基底电极,采用不同的导电聚合物/金属复合材料对电极表面进行功能修饰,提高电极对硝酸盐的电催化还原能力。通过SEM、EDX、电化学等光、电手段对不同复合材料修饰电极进行表征,探究其电化学催化性能,并实际应用于海岸带水体中硝酸盐的电化学检测。研究表明,所制备的导电聚合物复合材料修饰电极对硝酸盐的电化学还原具有良好的催化性能。主要研究内容如下:1.采用分步电沉积法分别在电极表面修饰聚苯胺与铜微球,构建了聚苯胺/铜微球修饰电极,并对其用于硝酸盐电催化还原的性能进行了探究。结果表明,聚苯胺作为导电聚合物显著提高了电极的导电性,同时为铜微球提供了大量的结合位点。所得到...

【文章页数】：85 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图21PANI/CuMSs/MNE构建示意图

223聚苯胺铜微球修饰电极的构建本实验所采用的基体电极为以不锈钢针灸针制备而成的MNE。以硅橡胶作为绝缘及密封材料，将不锈钢针的针体部分进行绝缘密封，留下12mm左右的针尖部分作为电极传感面。硅橡胶室温下固化后得到MNE，去离子水仔细清洗后，即可用于后续的....

图22MNE（a，b），PANI/MNE（c）和PANI/CuMSs/MNE（d）的SEM图

烟台大学硕士学位论文1923结果与讨论231聚苯胺铜微球修饰电极的SEM表征图22MNE（a，b），PANI/MNE（c）和PANI/CuMSs/MNE（d）的SEM图Fig22TypicalSEMimagesofMNE(a,b),PANI/MNE(c),andPANI/CuMS....

图23MNE（a），PANI/MNE（b）和PANI/CuMSs/MNE（c）的EDX图

2聚苯胺/铜微球修饰电极的制备及在硝酸盐电催化还原中的应用20Fe，Ni，Cr等元素构成。与MNE相比，PANI/MNE的EDX图中C、N比重的增加，证明了电极表面PANI的存在。而PANI/CuMSs/MNE的EDX图在01和08KeV处出现了Cu的特征峰，证明电极表面的微球即....

图27不同扫描速率下（10300mVs），PANI/CuMSs/MNE在含有1mM硝酸根的0.1M

烟台大学硕士学位论文23能得到硝酸根的溶出电流响应信号，表明PANI虽然可以提高电极的导电性，但是其并不能对硝酸根的电化学还原直接产生催化效果。而PANI/CuMSs/MNE在053V处，得到一个明显的还原电流信号，表明电极对硝酸根的电化学还原性能得到了明显提升，证明了CuMSs....

本文编号：3948354