1. 研究目的与意义
1.1 研究的背景:石墨烯(graphene)是一种由碳原子以sp杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料。2004年,英国曼彻斯特大学的两位科学家安德烈·盖姆(andre geim)和康斯坦丁·诺沃消洛夫(konstantin novoselov)发现了石墨烯,它是目前已知的最薄的一种材料,单层的石墨烯只有一个碳原子的厚度,这种厚度的石墨烯拥有了许多石墨所不具备的特性。它具有超强的导电性,超高强度及超大比表面积,且成本低廉,可加工性好,对于待测物质具有一定的电催化作用,可以实现良好的重现性和可再生性。石墨烯的研究与应用开发持续升温,石墨和石墨烯有关的材料广泛应用在电池电极材料、半导体器件、透明显示屏、传感器、电容器、晶体管等方面。鉴于石墨烯材料优异的性能及其潜在的应用价值,在化学、材料、物理、生物、环境、能源等众多学科领域已取得了一系列重要进展。研究者们致力于在不同领域尝试不同方法以求制备高质量、大面积石墨烯材料。并通过对石墨烯制备工艺的不断优化和改进,降低石墨烯制备成本使其优异的材料性能得到更广泛的应用,并逐步走向产业化。
1.2 研究的目的:初步研究电化学还原石墨烯-铁氰酸钴膜电极对ho的电化学催化,并制备出适合测定的工作电极、比较该电极的各种电化学性能,包括电解电压、电解质浓度等对h2o2测定的影响以及方法测量的所需的最佳条件。
2. 研究内容和预期目标
石墨烯,作为一种新型的碳材料,自2004年被英国曼彻斯特大学的geim课题组发现以来越来越受到人们的关注,并迅速成为电分析化学研究热点之一。由于石墨烯具有较大的表面积及超强的电子传导能力等性能,使其在电化学检测及电化学传感器方面得到了有效的利用。本课题拟采用简便的电化学还原法构建石墨烯-铁氰酸钴膜电极,研究其电化学特性及对过氧化氢的响应。
主要研究内容:
(1).查阅石墨烯制备电化学传感器相关文献,熟悉各种石墨烯修饰电极的制备方法;
3. 研究的方法与步骤
主要研究方法:
本课题采用简便的电化学还原法构建石墨烯-铁氰酸钴膜电极,利用电化学阻抗图谱表征制得的修饰电极,采用循环伏安法研究了该修饰电极的电化学行为。通过循环伏安法和计时电流法等研究了传感器对过氧化氢的响应性能。
主要拟定步骤:
4. 参考文献
[1]王光清,高志强,赵藻藩.铁氰酸钴膜电极的制备及特性[j].高等学校化学学报,1991,12(2): 243-247.
[2]赵鸿彩,张璞,李社红,.铁氰化钴修饰石墨烯平面电极对过氧化氢的传感作用[j].分析化学研究报告,2017,45(6):830-836.
[3]贾晶晶.铁氰化钴修饰铂电极的制备及其对h2o2的电催化作用[j].中国西部科技, 2009,8(30):36-37.
5. 计划与进度安排
1. 2022年3月5日至3月12日,完成论文文献的查阅工作,制定研究工作计划,完成开题报告,及实验所需器材的定制及各种化学药品的准备工作。
2. 2022年3月13日至5月19日,完成论文的各项实验研究,写作及文献翻译工作。
⑴ 2022年3月13日至4月10日:自制电还原石墨烯-铁氰酸钴膜电极。
