基于Pt-Au-MoS_(2)-ITO传感器对于H_(2)O_(2)的还原检测

实验探究了二硫化钼(MoS_(2))作为一种新型材料与贵金属纳米粒子金(Au)、铂(Pt)的复合基底对于过氧化氢(H_(2)O_(2))的还原性检测,采用氧化铟锡导电玻璃(ITO)作为电极,制备出了基于Pt-Au-MoS_(2)-ITO的生物传感器,为H_(2)O_(2)还原性检测的便携性操作打下了基础.实验采用电化学沉积的方法制备材料,同时使用循环伏安(CV)法、计时电流法等传统电化学手段表征了传感器电化学性能,采用场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)来表征传感器表面形貌.建立了用于H_(2)O_(2)还原检测的、具有高检测限、高灵敏度和宽检测范围的传感器.

不同石墨与聚四氟乙烯质量比涂层对电极产H_(2)O_(2)效能的影响

以石墨板电极作为阴极基体,考察不同石墨与聚四氟乙烯(PTFE)质量比涂层对电极表面亲疏水性、H_(2)O_(2)产量、电流效率以及能耗的影响和电极重复使用性能。结果表明:石墨粉和PTFE质量比过高或过低都不利于产H_(2)O_(2),电极表面疏水性越强,产H_(2)O_(2)效果越好。当石墨粉和PTFE质量比为1∶0.23时,电极表面疏水性最强,H_(2)O_(2)产量最高,达到291.92 mg/g;该电极电流效率最高、能耗最低,反应60 min时的电流效率为28.52%,能耗为30.40 kW·h/kg。电极循环使用7次后产H_(2)O_(2)性能仅下降10%左右,显示出较好的重复使用性能。

高分散Co-N-C涂层电极制备及其产H_(2)O_(2)效能

为了研究电极表面Co-N-C催化剂的分散性和电化学工艺参数对产H_(2)O_(2)机制与效能的影响,以石墨板为基底,Co-N-C催化剂为涂层制备石墨基高分散Co-N-C涂层电极。通过扫描电子显微镜、X线衍射、循环伏安扫描和X线光电子能谱等手段对制备的Co-N-C催化剂及涂层电极进行微观结构和电化学表征,改变石墨粉与Co-N-C的质量比来控制负载量,考察不同Co-N-C负载量涂层电极对O_(2)的催化还原活性和不同工艺条件下的产H_(2)O_(2)效能,并对影响机制进行深入探究。结果表明:Co-N-C催化剂被均匀负载到石墨板表面,其中Co-N-C-20(Co-N-C与石墨粉的质量比为1∶20)涂层电极具有较好的分散性和最高O_(2)的二电子还原催化活性。酸性条件、合适的电流密度和O_(2)曝气量有助于O_(2)的二电子还原反应生成H_(2)O_(2),减少H2O_(2)继续被还原和分解。在优化工艺条件下反应80 min,Co-N-C-20电极产H_(2)O_(2)的累积浓度达到291.3 mg/L,电流效率为52.66%。