铂网电极简介
铂网电极产品简介
1，以下资料根据中科院贵金属实验器材供应商“希雨科技”提供。有需更详细资料请搜索“希雨科技”咨询索取索取。
2，产品名称：铂网电极
3，产品类型：铂电极
3，产品说明：电极大小可根据客户要求制作。
4，内芯材质：铂；外套材质：聚四氟乙烯；
5，铂纯度：99.99%以上，
6，铂金是一种惰性贵金属，常用作某些电极的电子导体，本身不参与电极反应，统称铂金电极。
7，铂金电极主要用途：(1)气体电极和氧化还原电极；(2)在一定的电势范围内的理想可极化电极；(3)溶液电导测量中作电导池外接电源的输入电极。
如用于气体电极和氧化还原电极；在溶液电导测量中用作电导池的外接电源的输入电极等。
8，铂金电极特点：
①电极材料双铂金带-－高准确性和重复性好；
②环氧体材质－经济耐用，长寿命；
③可应用于工业领域—范围广；
④使用密封管装置可以应用于在线或浸入式测量—多用途；
⑤可配套电导率测试仪—方便；
【CN110156118A】一种新型复合电极及其制备方法和应用【专利】
(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910302264.5 (22)申请日 2019.04.16 (71)申请人 天津城建大学 地址 300384 天津市西青区津静路26号 (72)发明人 段庆飞 卢静芳 郭建博 逯彩彩 宋圆圆 (74)专利代理机构 石家庄国为知识产权事务所 13120 代理人 李坤 (51)Int.Cl. C02F 1/461(2006.01) C02F 1/30(2006.01) C02F 1/72(2006.01) C25D 11/26(2006.01) C02F 101/32(2006.01) (54)发明名称 一种新型复合电极及其制备方法和应用 (57)摘要 本发明涉及光电催化技术领域，具体公开一 种新型复合电极及其制备方法和应用。所述复合 电极由内至外依次包括电极基体、二氧化钛纳米 管、酸化碳纳米管、咪唑型离子液体和磷钼酸，其 制备方法是在电极基体上制得二氧化钛纳米管， 再将酸化碳纳米管负载于所述二氧化钛纳米管 上，然后依次沉积咪唑型离子液体和磷钼酸。该 复合电极可在较低的电流密度下高效降解多环 芳烃。权利要求书1页 说明书6页 附图1页CN 110156118 A 2019.08.23 C N 110156118 A
权 利 要 求 书1/1页CN 110156118 A 1.一种新型复合电极，其特征在于，其由内至外依次包括：电极基体、二氧化钛纳米管、酸化碳纳米管、咪唑型离子液体和磷钼酸。 2.如权利要求1所述的新型复合电极，其特征在于，其是在电极基体上制得二氧化钛纳米管，再将酸化碳纳米管负载于所述二氧化钛纳米管上，然后依次沉积咪唑型离子液体和磷钼酸，制得所述新型复合电极。 3.权利要求1或2所述新型复合电极的制备方法，其特征在于，至少包括以下步骤， (1)以至少表面含钛的基体为阳极，通过阳极氧化法在所述基体上原位生成二氧化钛纳米管； (2)将所述酸化碳纳米管经循环伏安法负载于所述二氧化钛纳米管上得到复合载体； (3)通过浸渍法依次将咪唑型离子液体和磷钼酸沉积于所述复合载体上。 4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述至少表面含钛的基体为纯钛基材或表面镀有钛膜的基材。 5.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述阳极氧化法为：在所述阳极和阴极及电解液组成的反应体系下，通电对所述阳极进行氧化，然后煅烧；所述阴极为铂电极，所述电解液由含氟离子化合物、低级饱和醇和去离子水组成。 6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述阳极氧化法中，阳极和阴极之间的距离为1～2cm，所述通电为通40～60V直流电，通电时间2～3h；和/或： 所述煅烧为400～500℃下煅烧3～4h；和/或： 所述电解液中含氟离子化合物的浓度为0.1～0.2mol/L，所述去离子水的体积浓度为3～5％。 7.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述循环伏安法为：以步骤(1)所得表面阵列有二氧化钛纳米管的基体为阳极，以铂电极为阴极，甘汞电极为参比电极，构成三电极体系，以含有0.4～0.6mg/mL酸化碳纳米管的溶液为电解液，扫描范围-1.5V ～0.5V，扫速50～60mv/s，扫描20～30圈。 8.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，负载咪唑型离子液体的方法为：将所述复合载体活化后浸渍于4～6wt％离子液体溶液中20～30min；和/或：负载磷钼酸的方法为：将负载有咪唑型离子液体的复合载体浸渍于4～6mmol/L的磷钼酸溶液中20～30min。 9.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述复合载体的活化方法为：将其浸于9～10mol/L的硝酸中2～4min。 10.权利要求1或2所述的新型复合电极在光电催化降解多环芳烃中的应用。 2
直接电位法-用氟离子电极测定水中氟离子
直接电位法—用氟离子选择电极测定水中氟 一、实验目的：掌握用离子选择电极测定微量离子的原理和实验方法。 二、实验原理： 氟离子选择电极由氟化镧单晶膜制成，其电极电位F ? 与F ―浓度之间的关系符合Nernst 方程： --=F lga F 2.303RT K F ? 它与参比电极(SCE, 接正极)一起插入含F ―试液组成电池，当控制试液的离子强度保持恒定时，其电池的电动势可表示为： -?+-=-=F C lg F 2.303RT γ???K E SCE F SCE 即： E = K′ + S lg C F 式中K′与SCE ?、内?(内参比电极的电位)、不?(膜不对称电位)、液?(液接电位)、 活度系数γ有关，在一定条件下是常数。S 为斜率。它与温度。离子选择电极性质有关，理论值是F 2.303RT 。一定温度下，每只电极有其固定的S 值。所以电动势E 与F ―浓度的对数lg C F 成直线关系，这就是用氟离子选择电极(直接电位法)测定F ―的理论依据。 ① 选择性 阴离子: : OH- LaF 3 + 3OH - ＝ La(OH)3↓ + 3F - 阳离子: Fe 3+、Al 3+、Sn(Ⅳ) ( 易与F -形成稳定配位离子) ② 支持电解质------控制试液的离子强度。 ③ 总离子强度调节缓冲液-----控制试液pH 和离子强度以及消除干扰。 三、实验仪器及药品 pHS –2型酸度计、氟离子选择性电极、饱和甘汞电极、电磁搅拌器 100 mg·L -1 F -的标准贮备液、总离子强度缓冲溶液（TISAB ）。 四、实验步骤： 1. 溶液配制
(1) 标准系列的配置：用吸量管分别移取10 mg·L -1的氟标准溶液1.00、2.00、4.00、6.00、8.00、10.00于六支50 mL 的容量瓶中，各加入TISAB 液10 mL, 用去离子水稀释至刻度，摇匀，即得氟离子浓度相应为0.20、0.40、0.80、 1.20、1.60、 2.00 mg·L -1的标准系列。 (2) 水样的稀释处理：移取含氟离子量﹤4 mg·L -1的水样10 mL 于100 mL 容量瓶中，加入TISAB 溶液20 mL ，用去离子水稀释至刻度，摇匀。 2. 清洗电极 将氟电极接仪器负极接线柱，甘汞电极接仪器正极接线柱。将两电极插入蒸馏水中，开动搅拌器，搅洗电极几分钟，使电位小于-200 mV ，若读数大于-200mV ，则更换蒸馏水，如此反复几次即可达到电极的空白值。若仍不能使电位小于-200 mV ，可用金相砂轻轻擦拭氟电极，继续清洗至-200 mV 。 3. 标准曲线的测绘 将配置好的标准系列溶液由稀到浓依次倒入100 mL 塑料烧杯中，放入搅拌棒，插入清洗合格的电极（用滤纸吸去水滴），搅拌2分钟，停止15s 读其静态下的稳定电位值。照此测量、记录各标准溶液的电位值。每次更换时，都必须用滤纸吸干电极上附着的溶液，并且用少量待测溶液润洗烧杯。 4. 水样的测定 重新用去离子水清洗电极。 移取稀释处理后的水样50 mL 于干净的150 mL 的烧杯中，按照上述“3”的方法测量、记录水样的电位值(E )。然后，没加入100 mg·L -1的氟标准溶液0.5 mL 就测量、记录一次电位值，连续标加5次，记录各累加体积及其相应的电位值(E 1、E 2、…、E 5)。 五、数据处理 1. 绘制标准曲线，在半对数坐标纸上以E 对C F 作图（或在方格纸上以E 对lg C F 作图）绘制标准曲线。根据所测水样的电位值从标准曲线上查出被测试液F -浓度（C F ）,计算出试样中氟含量。 2. 用标准加入法算出原水样的氟离子浓度。 S x V V )1(10C C S E S F -=?-
纳米碳纤维复合电极在超级电容器中的应用
纳米碳纤维复合电极在超级电容器中的应用超级电容器作为重要的储能器件,具有功率密度大、充放电速度快、循环稳定等优势,在很多领域（如军事、混合动力汽车、电子移动设备等）有广阔的应用前景。如何在不降低功率密度和循环稳定性前提下提高超级电容器能量密度和倍率性能是其面临的主要挑战。 本论文从提高电极材料导电性能出发,采用静电纺丝技术制备了纳米碳纤维,重点研究了不同前驱体制备多孔纳米碳纤维及对其电化学性能的影响。碳纤维不仅作为支架负载活性材料,还作为良好的导电通道增强电子在复合材料中的传输。 这种一维结构也便于活性物质和电解液离子充分反应,从而提高电荷存储能力。具体研究内容如下:细菌纤维素具有超大的长径比可以得到高比表面积的纳米碳纤维,而它丰富的表面官能团,可以吸附大分子撑开致密的纤维,再利用冻干法保持纤维素的疏松的状态,最后经过碳化得到直径20-30 nm的超细纳米碳纤维。 实验通过吸附不同分子量大小的有机物调节碳纤维比表面积,最大可达 589.2 m2 g-1。电化学测试结果显示其比电容高达509 F g-1(0.5 A g-1),对称器件的能量密度可以达到7.7 Wh kg-1。 和普通碳纤维相比这种超细碳纤维比表面积增大,能量密度显著提高。但是纤维直径变细不仅导电性降低,影响了材料的倍率性能;还影响了其对活性材料 的负载。 为制备可控的纳米纤维,将聚丙烯腈（PAN）作为前驱体,利用静电纺丝法制备了直径大小可控的纳米碳纤维。为提高碳纤维的比表面积和导电性,在纺丝溶液中加入硝酸钴,既作为造孔的模板还能在碳化过程起到催化非晶碳转化成石墨
无机及分析化学第十三章 电化学分析法课后练习与答案
第十三章电化学分析法 一、选择题 1. 下列( )不是玻璃电极的组成部分。 A．Ag-AgCl 电极 B．一定浓度的HCl 溶液 C．饱和KCl溶液 D ．玻璃管 2．测定溶液PH值时，所用的指示电极是： ( ) A．氢电极 B．铂电极 C．氢醌电极 D．玻璃电极 3．测定溶液PH时，所用的参比电极是： ( ) A．饱和甘汞电极 B．银-氯化银电极 C．玻璃电极 D．铂电极 4．在电位滴定中，以△E/△V为纵坐标，标准溶液的平均体积V为横坐标，绘制△E/△V~ V曲线, 滴定终点为：( ) A．曲线的最高点 B. 曲线的转折点 C．曲线的斜率为零时的点 D. △E/△V=0对应的 5．在电位法中离子选择性电极的电位应与待测离子的浓度（） A．成正比 B.的对数成正比 C．复合扩散电流公式 D. 符合能斯特方程式 6．玻璃电极使用前一定要在水中浸泡24h以上, 其目的是( ) A．清洗电极 B.活化电极C．校正电极 D.检查电极好坏 7．25℃时, 标准溶液与待测溶液的pH值变化一个单位,电池电动势的变化为( ) A．0.058V B.58V C．0.059V D.59V 8．pH玻璃电极膜电位的产生是因为( ) A．电子得失 B. H+穿过玻璃膜C．H+被还原 D. 溶液中H+和玻璃膜水合层中的H+的交换作用 9．在离子选择性电极分析法中，( )说法不正确。 A. 参比电极电位恒定不变 B.待测离子价数愈高，测定误差愈大 C.指示电极电位与待测离子浓度呈能斯特响应 D.电池电动势与待测离子浓度成线性关系。 10．电位滴定与容量滴定的根本区别在于（）。 A.滴定仪器不同 B.指示终点的方法不同
纳米铂
纳米铂-L半胱氨酸修饰玻碳电极对 对苯二酚的检测研究 姓名：陈盼盼学号：201004034032 班级：化学一、文献综述 化学工业对人类社会和物质文明做出了重大贡献，人们在享受现代科学与技术给人们带来巨大的便利和快乐的同时，也逐渐意识到人类未来面临的巨大生存危机和困难。20世纪，人们逐步认识化学品的不当生产和使用会对人的健康、社区环境、生态环境产生危害性。据统计，世界每年生产的人工合成有毒化合物约50万种，共400万t，所有这些物质，近一半留在大气江河、湖、海内，另外每年还有将近18万t的铅和磷，3000万t的汞和各种有毒重金属流入水体内，200万t石油流进海洋。中国化学工业排放的废水、废气和固体废物分别占全国工业排放总量的22.5%、7.82%和5.93%，造成环境严重恶化，直接危害人类，又破坏生物圈，长期的影响着人类的生存。 对苯二酚,又名氢醌.化学名1,4-苯二酚，英文名 1,4-Dihydroxybenzene ; Hydroquinone。对苯二酚为白色针状结晶，分子式C6H4(OH)2，分子量110.11，比重1.332,熔点172℃，沸点286℃，闪点165℃，溶于水、乙醇及乙醚，微溶于苯。可燃。自燃点516℃。长期接触对二苯酚蒸气、粉尘或烟雾可刺激皮肤、粘膜，并引起眼的水晶体混浊。操作现场空气中最高容许浓度2mg/m3。 对苯二酚是一种重要的化工原料且应用广泛【1】主要用于显影剂、蒽醌染料、偶氮染料、合成氨助溶剂、橡胶防老剂、阻聚剂、涂料和
香精的稳定剂、抗氧剂等。对苯二酚因具有毒性，而且在自然条件下，不易降解，对人体环境有较大的危害, 因此受到人们的普遍关注，但其微量不容易不检测出来，因而需要更加灵敏的方法来检测目前，微量对二苯酚的测定方法有荧光谱法【2】、薄层色谱法【3】高效液相色谱法【4】动力学光度法【5】因为对苯二酚具有电学活性，可用电化学方法测定其含量，因此用选择性好、灵敏度有高的化学修饰电极测量对对苯二酚已有报道【6-7】，但是因为修饰过程复杂，干扰过多，灵敏度等问题。所以要设计更好的修饰方法来对微量对苯二酚的检测。 玻碳电极，是电化学研究中使用最为频繁的碳材料基础电极【8】。它的表面具有多变的性质，极易受实验条件的影响而发生变化。玻碳电极在应用与电化学研究时，在每次试验前需要对电极进行前处理，以改善其电化学相应信号的重现性【8】。目前，世界上几乎所有的实验室，对玻碳电极最为常采用的的前处理程序都是先在Al2O3磨料浆中打磨电极，随后在超声水浴中清洗。但这样的处理方法再重现性上不尽人意。因次，在这里我们要进行电化学活化以此来满足电分析实验室所需的各种高要求，各种有效的电化学活化方法均采用一个叫高阳极极化电位。电化学活化既可以在酸性、中性溶液中【9】也可以在碱性溶液中【10】，动力学研究表明活化电极的电子传导性质的改善可能以表面的亲水性【11】、清洁度【12】、含氧基团【13】等因素有关。 纳米材料具有表面效应【14】、体积效应【15】和介电限域效应登
氟离子选择电极直接电位法测定牙膏中的氟实验报告
1 氟离子选择电极直接电位法测定牙膏中的氟实验报告 试剂与仪器 试剂 （1）F-标准溶液（L）：实验室提供； （2）TISAB（总离子强度调节缓冲溶液）：实验室提供，在500ml水中，加入57ml冰醋酸，的氯化钠和的柠檬酸钠，用水稀释至1L，pH值为至。 表一：TISAB的组成与离子强度 组成C i Z i2 NaCl（1mol/L） Hac（L） NaAc（L） 柠檬酸三钠（L） I Z I2= mol/L pH=～ 112+112=2 弱酸 += += 仪器 pH510型pH计/离子计；电磁搅拌器；氟离子选择性电极，Ag/AgCl电极，超声波清洗器。 ～mol/L的氟的标准溶液系列的配置 取50ml的容量瓶，加入L氟标准液，加入25mlTISAC，用水稀释至刻度。照此法，配置～的氟的标准溶液，浓度差为10倍。 标准氟工作曲线的制作 利用pH510型pH计/离子计，由稀至浓测量上述标准溶液系列的电位值。 以F-浓度的对数为横坐标，电位（mV）为纵坐标，绘制标准曲线。标准曲线如图一。 牙膏中氟含量的测定 准确称取的牙膏样品于小烧杯中，用25mlTISAB稀释转移到50ml容量瓶。定容，超声波震荡几分钟。 取待测液用以上pH510型pH计/离子计测量此时溶液的电位值，记录于表一。 根据标准氟工作曲线以及样品的电位值求出牙膏中所含有的氟的浓度，并与国家标准进行比对。
3 结果与讨论 数据记录 表二：离子选择性电极直接测量牙膏中氟含量的结果记录表 C F- / mol/L E /mV 空白液483 419 358 300 242 牙膏样品316 表三：样品测定结果记录表 样品质量/g牙膏中氟含量/% 316 数据处理 根据所获得的实验数据，用Excel软件合成E（mV）-(-lgC F-)工作曲线，得到的工作曲线图和关系数据如图一所示： 图一：E（mV）-(-lgC F-)工作曲线
铂纳米颗粒修饰微型电极在毛细管电泳中的应用
铂纳米颗粒修饰微型电极在毛细管电泳中的应用铂纳米颗粒具有比表面积大、表面活性中心多、催化效率高、选择性高等特点，因而被广泛应用于电化学。毛细管电泳电化学法具有进样体积小、分离效率高、灵敏度高、快速简便等优点，特别适于单细胞等微体积环境中电活性物质的测定。 将铂纳米颗粒修饰微电极用于毛细管电泳电化学中，进一步提高了检测灵敏度，扩大了检测范围，是现代分析化学研究的热点之一。本论文研制了两种铂纳米颗粒修饰微电极，与毛细管电泳电化学法联用，实现了对抗坏血酸和过氧化氢的快速灵敏检测，并实现了单细胞中这两种物质的定性与定量检测。 第一章，首先介绍了铂纳米颗粒独特地物理化学性质，详细的总结了铂纳米颗粒修饰电极的制备方法以及在电化学中的应用。然后又介绍了毛细管的基本原理以及常与其联用的检测器，其中重点介绍了毛细管电泳电化学法。 最后对铂纳米颗粒修饰电极的应用发展趋势作了简单介绍。第二章，抗坏血酸（AA）又称维生素C，在哺乳动物细胞中是一种重要的基本营养成分，在不同的酶反应中做辅因子，如胶原蛋白合成。 AA可以减少脂多糖引发的活性氧，从而防止刺激一氧化氮合成酶产生过多的一氧化氮而加剧肝细胞内物质的氧化。此外，有关报道还证明AA能通过生成过氧化氢、活性氧这一细胞毒性反应参与细胞氧化应激。 因此，对于抗坏血酸的检测是非常重要而有意义的。本章利用电沉积的方法将铂纳米颗粒修饰到自制的碳纤维电极表面，并运用扫描电镜（SEM）和循环伏安法对此电极进行了表征，将其用于毛细管电泳安培检测中对抗坏血酸进行了检测。
实验证明该电极对抗坏血酸有良好的催化响应，并具有良好的灵敏度、稳定性和重现性。相对于裸碳纤维电极，铂纳米颗粒修饰电极对AA检测的灵敏度提高了四倍。 信噪比为3时，检测限为0.5μmol/L。在最佳实验条件下对0.1mmol/L的 抗坏血酸进行十次平行测定，迁移时间和峰电流的相对标准偏差分别为1.7%，4.8%。 实验成功地对单个肝癌细胞中的抗坏血酸进行了定性和定量测定。第三章，H2O2是体内较为重要的代谢产物之一，它能穿过细胞膜，并且是比较稳定的一种活性氧。 许多报道还证明适当浓度的过氧化氢可以作为细胞信号传导的第二信使。并且H2O2与肿瘤的发生、发展和凋亡有密切的联系，对 生物体内H2O2的检测可以为诊断和预防由氧化胁迫和 损伤诱导的疾病提供依据。 因此，在细胞水平上对H2O2进行检测是非常重要的。本章通过乙二醇还原法将铂纳米颗粒负载到多壁碳纳米管上，将其分散到Nafion溶液中，再将其蘸到自制的铂微电极表面制成铂纳米颗粒/多壁碳纳米管修饰铂电极，并用SEM和透射电镜（TEM）对该电极进行表征。 将其应用到毛细管电泳安培检测中对H2O2进行检测，并探讨了缓冲溶液、分离电压和检测电势等条件对检测 H2O2的影响。结果表明该电极灵敏度高，稳定性和重现性好。 当信噪比为3时，H2O2的检测限为0.4μmol/L。
铁碳复合电极材料的成分原理与应用
铁碳复合电极材料的成分、原理与应用 陈老师 （浙大国家大学科技园哲博检测，杭州哲博化工科技有限公司，杭州西溪310023， Email：zhebocs@https://www.wendangku.net/doc/d35290485.html,） 铁炭微电解技术是目前处理高浓度有机废水的一种理想工艺。其关键技术点在于铁碳材料的成分和结构。通过对铁碳不同成分含量分析和结构测定，可以发现常见的铁碳材料为铁及金属催化剂与炭包容在一起形成架构式铁炭结构。此种材料的特点是：①此结构铁与炭永远是一体，不会像铁炭组配组合容易出现铁与炭分离；②铁炭一体可降低原电池反应的电阻，从而提高电子的传递效率；③铁炭一体可以避免钝化的产生，虽有裸漏的铁产生钝化，但因颗粒之间的磨损大可减少钝化层，而架构内的铁炭却不受钝化影响。铁碳微电极结构如下图所示： 一、铁碳微电极原理 当将铁屑和碳颗粒浸没在酸性废水中时，由于铁和碳之间的电极电位差，废水中会形成无数个微原电池。其中电位低的铁成为阳极，电位高的碳成为阴极，在酸性充氧条件下发生电化学反应，其反应过程如下： 阳极(Fe): Fe- 2e→ Fe2+, 阴极(C) : 2H++2e→ 2[H]→H2,
从反应中看出，产生的了初生态的Fe2+和原子H，它们具有高化学活性, 能改变废水中许多有机物的结构和特性, 使有机物发生断链、开环等作用。若有曝气，即充氧和防止铁屑板结。还会发生下面的反应： O2+ 4H+ +4e→2H2O； O2+ 2H2O+ 4e→4OH－； 2Fe2+ +O2+4H+→2H2O+ Fe3+。 反应中生成的OH－是出水pH值升高的原因，而由Fe2+氧化生成的Fe3+逐渐水解生成聚合度大的Fe(OH)3胶体絮凝剂, 可以有效地吸附、凝聚水中的污染物, 从而增强对废水的净化效果。 二、铁碳微电极在污水处理中的应用 1．pH值对处理效果的影响 pH值对铁碳处理有很大影响，进水的pH值越低，CODCr 去除率越高。结论是进水pH值一般为2到4之间。原因低pH能提高氧的电极电位, 加大微电解的电位差, 促进电极反应。但pH过低会导致铁的消耗量大, 产生的铁泥也多，增加了处理费用。 问题：如果我们处理的工业废水不是酸性水怎么办？为碱性水或者偏碱性。是不是需要对进水进行酸化。其后出水还需要加碱（如果出水pH不高的话），运行费用合算不合算。这是设计的时候需要考虑的问题。 2、HRT对处理效果的影响 结论是停留时间从30min到120min，CODCr 去除率逐步升高，其后再延长停留时间对出水效果影响不大。明水的铁碳池体积为50个立方，进水流量目前为4t/h，停留时间为12.5小时，所以在HRT方面可以达到最优化效果。 3. 铁碳比: 铁碳按1∶1 的体积比或者质量比为2：1装入反应器。
活性石墨烯_活性炭干法复合电极片制备及其在超级电容器中的应用_郑超
第5卷 第4期 2016年7 月 储 能 科 学 与 技 术 Energy Storage Science and Technology V ol.5 No.4Jul. 2016 研究开发 活性石墨烯/活性炭干法复合电极片制备及其在超级电容器中的应用 郑 超1，周旭峰2，刘兆平2，杨 斌1，焦旺春1，傅冠生1，阮殿波1 （1宁波中车新能源科技有限公司超级电容研究所，浙江 宁波 315112；2中国科学院宁波材料技术与工程研究所， 浙江 宁波 315201） 摘 要：采用干法电极制备工艺成功制备了活性石墨烯/活性炭复合电极片，分别用扣式电容器和软包电容器考察活性石墨烯/活性炭复合电极的电化学性能。综合结果表明，复合电极中活性石墨烯的含量为10%（质量分数）较为合适，相较于纯活性炭电极，比容量提高了10.8%。本工作验证了活性石墨烯材料在商用超级电容器中的适用性，证实了活性石墨烯是一种非常具有实际应用价值的电极材料。但目前，活性石墨烯并未真正产业化，其成本远高于商用活性炭。在未来，如何解决活性石墨烯工程制备技术难题和降低成本是材料产业界亟待解决的难题。 关键词：活性石墨烯；活性炭；干法电极制备工艺；超级电容器 doi: 10.12028/j.issn.2095-4239.2016.04.012 中图分类号：TK 53 文献标志码：A 文章编号：2095-4239（2016）04-486-06 Preparation of activated graphene/activated carbon dry composite electrode and its application in supercapacitors ZHENG Chao 1, ZHOU Xufeng 2, LIU Zhaoping 2, YANG Bin 1, JIAO Wangchun 1, FU Guansheng 1, RUAN Dianbo 1 (1Ningbo CRRC New Energy Technology Co., Ltd, Institute of Supercapacitors, Ningbo 315112, Zhejiang, China; 2Ningbo Institute of Industrial Technology, CAS, Ningbo 315201, Zhejiang, China) Abstract: Activated graphene/activated carbon composite electrodes were successfully prepared by a dry method. The electrochemical performance of activated graphene/activated carbon electrodes was investigated using coin cell supercapacitor and soft package supercapacitor, respectively. Comprehensive results show that the approprite content of activated graphene in the composite is 10% (weight ratio). Compared to the activated carbon electrode, the specific capacitance of 10% activated graphene/90% activated carbon composite electrode increases by 10.8%. This work verified the applicability of activated graphene material in the commercial supercapacitor, and confirmed that the activated graphene is a kind of electrode material with practical application value. But by now, the activated graphene has not really industrialization, its cost is much higher than that of commercial activated carbon. In the future, how to solve the engineering technical problem of activated graphene and reduce its cost are critical. Key words: activated graphene; activated carbon; dry method of electrode preparation; supercapacitors 超级电容器是一种纯物理储能器件，具有极高的安全性、百万次循环寿命、环境友好、能量转换 效率极高的优点，是替代蓄电池的有力选择[1-4] 。但 收稿日期：2016-01-23；修改稿日期：2016-03-03。 基金项目：宁波市重大科技专项（2016B6003）资助。 第一作者：郑超（1984—），男，博士，研究方向为纳米碳材料制备及超级电容器电极制备、工艺等，E-mail ：snowcat2005@https://www.wendangku.net/doc/d35290485.html, ；通讯联系人：阮殿波，教授级高级工程师，E-mail ：ruandianbo@https://www.wendangku.net/doc/d35290485.html, 。 目前商品化超级电容器的单体容量小、 能量密度低，无法作为车辆主动力源使用。开发高比能车载超级电容器是对公共交通车辆储能牵引技术的重大变革，意义重大。超级电容器能量密度大幅提高是世界级的技术难题，传统的湿法涂布工艺、活性炭电极材料的超级电容器能量密度已达到极限，迫切需要开发新型电极材料、新的电极工艺来实现其能量密度的提升。
石墨烯修饰铂电极传感器测定水中微量重金属镉和铅
DOI :10.3724/SP.J.1096.2013.20547 石墨烯修饰铂电极传感器测定水中微量重金属镉和铅 唐逢杰1,2 张凤1,2 金庆辉*1 赵建龙1 1 (中国科学院上海微系统与信息技术研究所传感技术联合国家重点实验室,上海200050) 2 (中国科学院大学,北京100039) 摘 要 建立了石墨烯修饰铂电极(G/Pt )共沉积铋膜测定水中微量重金属镉和铅的方法三采用微机电系统(MEMS )工艺制作铂电极,并利用CVD 法在铂电极上原位生长石墨烯,制备了石墨烯修饰铂电极,与Ag/AgCl 参比电极二铂丝对电极构成三电极体系;采用差分脉冲阳极溶出伏安法对水中微量的镉和铅进行测定三在pH =4.5的醋酸?醋酸钠(HAc ?NaAc )底液中,Cd 2+和Pb 2+分别在-0.72和-0.48V 灵敏地产生溶出峰,线性范围分别为0.05~10mg/L 和0.03~5mg/L ,检出限均为10m g/L 三本方法操作简单二安全快速二重现性好,适合于废水二地表水二及生活用水中镉和铅的测定三 关键词 石墨烯修饰铂电极;差分脉冲阳极溶出伏安法;铋膜;重金属离子 2012?05?25收稿;2012?09?11接受 本文系国家973计划(Nos.2012CB933303,2011CB707505),国家科技支撑计划(No.2012BAK08B05)以及上海市科委(Nos.11391901900,11530700800,11ZR1443900,10391901600)资助项目*E ?mail:jinqh@https://www.wendangku.net/doc/d35290485.html, 1 引 言 镉和铅具有极大的生物毒性,富集在人体内会造成极大的危害[1]三因此,研制出灵敏二快速二准确的 重金属检测传感器尤为重要三溶出伏安法广泛地应用于重金属离子的测定,早期的工作电极采用汞膜电极,但汞有毒性且易挥发,存在汞污染问题[2,3]三后来常用低毒的铋代替汞进行测定[4~7]三2004年,石墨烯被首次发现[8]三因为其具有许多优异而独特的性能而被广泛地应用于微纳电子器件二新型复合材料二传感器材料等领域[9,10]三采用石墨烯修饰电极测定重金属离子已有多篇报道,2009年,Li 等[11]用石墨烯纳米片溶液和Nafion 溶液混合制作石墨烯修饰玻碳电极,并预镀铋膜,测定了Cd 和Pb 三 Wang 等[12]用同样的修饰方法制得石墨烯修饰玻碳电极,并镀汞膜,采用溶出伏安法测定了Cu ,Pb 和Cd 三Brownson 等[13]用市售的石墨烯溶液制作石墨烯修饰丝网印刷碳电极,测定了Cd 三石墨烯修饰电极用于电化学分析有以下特点:吸附能力强二传质速率高二抗氧化腐蚀等[11,12]三 采用微机电系统(Micro ?electro ?mechanical systems ,MEMS )技术制作工作电极,具有成本低廉二一致性好二微型化二易集成等优点[5,14,15]三本研究采用MEMS 工艺制作出铂电极,然后利用CVD 法在铂电极上生长石墨烯得到G/Pt 电极,与Ag/AgCl 参比电极二铂丝对电极构成三电极体系三利用本传感器检测HAc ?NaAc 缓冲液中的Cd 2+和Pb 2+,考察了共沉积铋液浓度二电沉积电位二电沉积时间等对实验结果的影响,同时考察了传感器检测的线性范围二检出限二抗干扰性等三利用本传感器测定水样中的Cd 2+和Pb 2+,结果较好三 2 实验部分 2.1 仪器与试剂 Ag/AgCl 电极(上海辰华仪器公司);IM6ex 电化学工作站(德国Zahner 公司);TL1200管式炉(南京意帆仪器公司)三AZ4620光刻胶,AZ400K 显影液(日本Fuji Film 公司)三将C 4H 6CdO 4四2H 2O,C 4H 6PbO 4四3H 2O 和Bi (NO 3)3四5H 2O 分别加入到醋酸?醋酸钠缓冲溶液 (pH =4.5)中,配制成重金属离子浓度梯度和共沉积铋膜溶液三 2.2 石墨烯修饰铂电极的制备 采用氧化工艺,在硅片上制作厚度为微米级的SiO 2氧化层,利用Lift ?off 工艺制备图形化的铂电极; 第41卷2013年2月 分析化学(FENXI HUAXUE ) 研究简报Chinese Journal of Analytical Chemistry 第2期278~282
壳聚糖修饰电极的研究及应用
华中师范大学 硕士学位论文 壳聚糖修饰电极的研究及应用 姓名：姚鑫 申请学位级别：硕士 专业：分析化学 指导教师：陆光汉 2001.5.1
●ｆｄ，乏⑧驴士学生１：丈 ¨、ＩｆＨ‘．：：、【、 摘要。 壳聚糖（Ｃｈｉｔｏｓａｎ）的分子内既有亲水基团和疏水基团又有具有配位能力的－－ＮＨ，，－－ＯＨ，因此它不仅可以吸附金属离子，还可以吸附非金属物质，所以己被广泛的应用于食品工业、医药、农业、轻纺工业、材料等方面。近年来，壳聚糖在电分析化学中的应用也越来越多。本文在前人的研究基础上，制备了壳聚糖修饰电极，研究了其对金属及非金属离子的作用。以壳聚糖为修饰剂，利用其良好的螯合、离子交换以及吸附作用，大大地提高了电极反应的选择性、灵敏度，从而进一步扩宽了壳聚糖在电分析化学中的应用。本文主要内容如下：１．用壳聚糖化学修饰电极测定了总铁。以Ｃ：Ｏ。２一为络合剂，并利用其还原性和Ｆｅ（Ｃ：Ｏ。２－），３＿对光的不稳定性，测定了样品中的总铁含量。用循环伏安法、阴极溶出伏安法研究了Ｆｅ（Ｃ：Ｏ。２＿），４一的电化学行为，用紫外可见分光光度法验证了ｃｈｉｔｏｓａｎＨ＋Ｆｅ（Ｃ，０４２－－），４一的形成，探讨了Ｆｅ（Ｃ，Ｏ。２一）３４＿在电极上的吸附模式并研究了电极的反应机理。在２×１０－８９／ｍｌ一３×１０。ｇ／ｍｌ范围内，峰电流与铁离子的浓度具有线性关系，其线性方程为：Ｙ＝１．２０＋３．１１４３ｘ，相关系数为Ｏ．９９７，检出限为１×１０－ｓｇ／ｍｌ。同一支电极，连续测定６次２×１０＿７９／ｍｌ的Ｆｅ”溶液，相对标准偏差为３．６７％；同一支电极分别修饰６次，测定２×１０＿７９／ｍｌ的Ｆｅ”溶液，相对标准偏差为５．８７％。本方法可用于测定自来水及矿泉水中的总铁含量。 ２．用壳聚糖修饰电极首次测定了阴离子Ｂｒ一。用循环伏安法、阴极溶出伏安法等电化学方法研究了其电化学行为，选择了最佳实验条件，研究了Ｂｒ一的吸附模式，并探讨了Ｂｒ一在电极上的反应机理。在３．２×１０一一６４×１０。ｇ／ｍｌ的范围内Ｂｒ＿的浓度与峰电流成正比。其线性回归方程为：Ｙ＝一０．１１＋１．１０９８ｘ，相关系数为Ｏ．９９８。 检测限为９．６×１０～ｇ／ｍｌ。同一支修饰电极连续测定６次１．６×１０－５９／ｍｌ的Ｂｒ～溶液，相对标准偏差为６．０６％；而同一支电极，连续修饰６次，测１．６×１０＿５９／ｍｌ的溶液，相对标准偏差为８．６０％。该方法可用于化学试剂与废水中Ｂｒ一的测定。 ?本研究工作为湖北省自然科学基金资助项目（９９Ｊ１２０）
化学修饰电极应用研究进展
化学修饰电极应用研究进展 姚长斌，景丽洁，宫柏艳，张丽梅（吉林化工学院环境化工系，吉林吉林01 ）摘要：化学修饰电极（C e）是当前电化学、电分析化学中十分活跃的研究领域，其应用范围十分广泛。本文着重评述近年来化学修饰电极在生物样品、药物分析、金属离子测定、环境监测及其它方面应用的最新进展。 关键词：化学修饰电极；电化学；电分析化学；应用 前言化学修饰电极是通过化学修饰的方法在电极表面进行分子设计，将具有优良化学性质的分子、离子、聚合物固定在电极表面，造成某种微结构，赋予电极某种特定的化学和电化学性质，以便高选择性地进行所期望的反应，在提高选择性和灵敏度方面具有独特的优越性。利用化学修饰电极表面上的微结构所提供的多种能利用的势场，使待测物进行有效的分离富集，并借控制电极电位，进一步提高选择性，同时把测定方法的灵敏性和修饰剂化学反应的选择性相结合，成为分离、富集和选择性三者合而为一的理想体系。国内最早开辟这一研究领域的董绍俊［］在994年出版的专著中系统地介绍了化学修饰电极的由来、制备、表征及应用，展望了化学修饰电极的发展前景。化学修饰电极以其独特的性能正日益引起分析工作者的广泛关注。近年来，化学修饰电极的出现，不仅推动了电极过程动力学的基本理论研究，而且呈现出多种有用效应。特别是在分析中的应用研究得到了迅速发展，使其在电化学中形成了一个新的研究领域。本文着重评述近几年来化学修饰电极在分析中应用的最新进展。2 化学修饰电极在生物样品分析中的应用近年来，化学修饰电极在生物样品分析中的研究发展极为迅速，应用各种修饰电极对儿茶酚类神经递质的研究报道较多，特别是神经递质的在体测定是目前较活跃的研究领域，微电极由于体积小可以插入单个细胞而成为当前对活体内神经递质的变化跟踪测定的唯一手段。孙元喜等［］利用聚中性红膜修饰电极同时测定了多巴胺（DA）及肾上腺素（ep），基本上消除了抗坏血酸（AA）对DA及ep测定的干扰。方禹之等［~4］根据碳纤维表面的多孔性，分别用Nafion和硫辛酸来修饰碳纤维微电极表面，在抗坏血酸共存下选择性测定神经递质去甲肾上腺素和多巴胺，不仅有效地消除了高含量AA的干扰，而且大大降低了电极的本底噪音，使电极对DA的灵敏度大大提高。施国跃等［5］首次将六氰合亚铁酸镍（Ni~CF）修饰电极用于色谱电化学检测，测定了大鼠脑尾核处的单胺类递质及其代谢产物，发现Ni~CF修饰电极对DA 等单胺类递质及其代谢产物均具有不同程度的催化氧化作用，拓展了电 分析化学在生物活体分析中的应用范围。此外，对于痕量儿茶酚胺类神经递质的测定可利用钅我配位聚合物和Nafion双层膜修饰碳基电极或采用在铂微盘电极的表面沉积一层铁
仪器分析实验报告：直接电位法测定牙膏中的氟离子
选择电极直接电位法测定牙膏中的氟离子含量 111111 (1111111院，，519072) 摘要: 本文采用氟离子选择性电极直接电位分析法测定了牙膏样品中的氟元素含量。使用TISAB（总离子强度调节缓冲溶液）稳定溶液的总离子强度及pH，测定了一系列含氟离子溶液的标准曲线，在0.01-0.00001 mol/L的围线性相关系数为1.0000。结果表明本牙膏样品中的氟含量为0.595 mg/g，符合标准规定的含氟牙膏中氟含量围。 关键词: 氟离子牙膏选择电极直接电位法 1 前言 氟为人体必需元素，若饮用水中氟含量过高，会引起牙釉和骨软症，而适量氟对预防龋齿有利。龋病是一种危害人类牙齿最常见的多发病，尤其以儿童更为普遍。如何能及早预防儿童龋病的发生，是当今口腔医学上一重大课题。目前最简便有效的方法是使用含氟化钠的牙膏刷牙，其目的是使氟离子与牙齿表面钙盐结合形成抗酸蚀能力较强的氟磷灰石保护层，以增强牙齿的抗酸蚀能力，达到预防龋齿的目的。又由于氟化钠有毒，须严格控制其用量，因此测定牙膏中氟的含量具有重要的实际意义[1]。 目前氟化物的测定方法主要有[2-3]:分光光度法、离子色谱法、滴定法、扫描极谱法、原子发射光谱法、荧光法、气相色谱法等。其中比色法方法简单，但灵敏度低；分光光度法测定时要将样品中F-转化为吸光物质，受条件影响因素较多；离子色谱法作为一种新技术, 发展很快, 但此法大多用于测定阴离子且仪器昂贵；滴定法涉及样品预处理操作，手续繁杂，特别对微量元素的测定准确度和精密度不高；气相色谱法需对分析物进行衍生。
本实验采用氟离子选择性电极法，直接溶样测定牙膏中游离氟，该法与其他方法相比，操作更简单，方便快速，灵敏度高准确，选择性好，仪器简单，成本低，是一种实用的测定氟离子方法。 自从氟离子选择电极问世以来，用该电极直接电位法测定各种水样中的氟便是一种普遍、方便和准确的方法。氟离子选择电极简称为氟电极，其敏感膜是LaF 3单晶(结构简图见图1)。 以氟电极为指示电极，Ag-AgCl 参比电极电极为参比电极，插入试液中，组成一个测量电池： 氟离子选择电极│F －试液│参比电极 当试液的离子强度为定值时，电池的电动势E 与F －试液的浓度C F －有确定的关系： --=F C F RT K E lg 303.2 (1) E 与C F －成线性关系，因此可以用直接电位法测定F －的浓度。 当氟电极插入到F -溶液中时，F -在晶体膜表面进行交换，25℃时有 E = K - 0. lga F - = K + 0. pF - (2) 离子选择性电极测量的是溶液中的离子活度，通常定量分析需要测量的是离子的浓度，不是活度，所以必须控制试液的离子强度，才可以近似认为测量的是离子浓度。本实验用标准工作曲线法测定水中氟离子的含量，测量的pH 值围为5.0－6.0，加入含有氯化钠、乙酸及柠檬酸钠的总离子强度调节缓冲剂（TISAB ）以控制酸度、保持一定的离子强度和消除干扰离子对测定的影响。
修饰电极
1.电致化学发光生物传感新技术的研究 2.3 金胶的制备 纳米金胶合成参照文献[l6]采用柠檬酸钠还原HAuCI;的方1%(质量分数)的HAuCI;溶液加入到100mL亚沸蒸馏水中，加热搅拌下快速加入2.5mLI%(质量分数)的柠檬酸三钠溶液。在沸腾30min，这期间溶液颜色变换由灰至蓝再至紫色，最后变为酒红色 继续搅拌10分钟。将制备得到的金胶置于棕色瓶中，4℃低温保 2．4 玻碳电极上电沉积Ru(bpy)32+/AuNps/chitosan膜电沉积溶液的制备方法为将50毫克的壳聚糖加入5毫升蒸馏水中用盐酸调整pH值到3，过滤除去未溶解成分，再用IM的NaOH 将壳聚糖溶液的pH值调到5。然后将100ｕLRu(bpy)3Cl2:和100ｕL AuNps加入壳聚糖溶中，搅拌10分钟使其分散均匀备用。 玻碳电极(4毫米直径)用0.05ｕm的氧化铝粉末抛光再分别在水和乙醇溶液中超声清洗。整个电沉积过程是利用三电极系统上采用计时电压法实现，其中铂丝作为阳极玻碳电极作为阴极。采用的电流密度为20A.m-2沉积时间为5分钟。沉积过程完成后，用蒸馏水清洗电极并在室温下干燥备用。 2.新型电化学生物传感器的构建及其在生化分析中的应用 2.2.3PAM一CS半互穿聚合物网络水凝胶的制备及Hb在其中的固定壳聚糖用1%(v/v)醋酸溶解，搅拌大约4小时，使壳聚糖固体完全溶解然后过滤除去可能存在不溶性杂质，所配壳聚糖溶液浓度为2%(w/v)。Hb固定于PAM一CS半互穿聚合物网络水凝胶按照文献所报道的方法[1川:将2.smL壳聚糖溶液， 190mgAM单体， 10mgMBA交联剂， 4mg过硫酸钾， 50mgHb 以及 7.5mLpH7.0的solllM的磷酸盐缓冲液(PBS)置于 50mL的圆底烧瓶中，在氮气保护下搅拌混合 30min后，加.入 1mLO.16%(w/v)的亚硫酸氢钠溶液。混合溶液继续搅拌15分钟，然后停止搅拌，在氮气保护下继续聚合3小时即可。在制备过程不加Hb或壳聚糖溶液，按照上述同样的方法制得PAM一CS及Hb~PAM水凝胶。 3. 离子液体为溶剂制备CMC/MWCNTs 复合材料及其电化学性能 (ⅲ) CMC/MWCNTs的制备. 将1.0 mg MWCNTs和20 g 离子液体加入到100 mL 单颈圆底烧瓶中, 在80℃下超声1 h. 然后加入20 g 含CMC 质量分数为5%的离子液体溶液, 继续超声1 h 后 加入20 mL 去离子水. 再将反应液用0.22 μm 混纤滤膜进行抽滤, 将得到的黑色产物重新分散到去离子水中后再次进行抽滤, 反复此操作5 次. 最后将制得的CMC/MWCNTs 复合材料分散 到5 mL 去离子水中待用.将CMC/MWCNTs 复合材料配制在水溶液中,超声分散10 min, 形成浓 度为10 mg/mL 稳定的悬浊液. 以微量进样器取2 μL MWCNTs/CS 混合液置于经抛光处理后的玻碳电极表面上, 经过红外灯烘干后,即得到纤维素钠/多壁碳纳米管/玻碳电极 (MWCNTs/CS/GCE). 2． 3 石墨烯/纳米金复合材料的制备 采用同步还原法制备石墨烯/纳米金复合材料。首先将80 ! L 5 mmol /L HAuCl4·3H2O 溶液与 20 !L 1． 0 g /L GO 溶液混合; 随后加入800 !L H2O 稀释，并使之混合均匀，在超声振荡条件下加入100 !L 0． 1 mol /L 抗坏血酸溶液，维持该条件反应20 min，所得混合物于室温下静置48 h。