电化学法制备纳米Au修饰ITO电极及其对甲醛的光电催化氧化研究

来源 :内蒙古大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:solomon_bj
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化学修饰电极自20世纪70年代发明以来一直是电化学和电分析化学的研究热点,由于电极表面修饰的媒介体可以加速被测物质氧化还原电子传递的速度以实现电催化反应,目前已被广泛应用于生命科学、环境科学、分析科学、材料科学等许多方面。纳米材料因为粒径小而具有很多特异光学和电学性能,从而以纳米粒子修饰电极的研究备受关注。其中金纳米粒子由于其良好的生物共容性和优越的催化性能成为近年来被广泛研究的纳米材料之一。本论文研究了采用电化学法在ITO导电玻璃基底上直接制备金纳米粒子,制备出纳米Au修饰ITO电极。方法如下:首先在在ITO导电玻璃基底上修饰纳米Au晶种,在此基础上,使用恒电位电沉积法直接还原HAuCl4,制备出了晶种法-纳米Au修饰ITO电极,对电极表面的Au纳米颗粒运用紫外-可见分光光度计、原子力显微镜、扫描电镜进行表征。结果表明:利用此方法,在ITO电极表面成功地修饰了大量的Au纳米颗粒,形貌为“花”状,尺寸大约在80-120nm之间,分散性好。该电极具有良好的稳定性、重复性。利用循环伏安技术(CV)研究甲醛在上述晶种法-纳米Au修饰ITO电极上的电催化氧化、光电催化氧化过程。实验结果表明:光电复合条件下,晶种法-纳米Au修饰ITO电极对甲醛的氧化具有良好的催化作用,优于普通纳米Au修饰ITO电极,且光电催化存在显著的协同效应,甲醛的光电催化氧化电流信号强度明显大于电催化单独作用。该体系在0.1mol/L的NaOH溶液介质中,可进行甲醛的光电化学检测,当甲醛浓度在10~100mg/L时,氧化峰电流与甲醛浓度呈线性关系,检出为0.29mg/L
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