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RhO_(2)修饰BiVO_(4)薄膜光阳极的制备及其光电催化分解水性能

无机材料学报 2022年第8期37卷 873-882页

作者：胡越安琳韩鑫侯成义王宏志李耀刚张青红东华大学材料科学与工程学院纤维材料改性国家重点实验室上海201620 华东理工大学化工学院化学工程国家重点实验室上海200237 东华大学材料科学与工程学院教育部先进玻璃制造技术工程中心上海201620

钒酸铋是最具有光电催化应用潜力的水分解光电阳极之一,但由于表面缓慢的动力学反应速率,其光电催化效率仍不理想。本研究通过浸渍法在BiVO_(4)薄膜光阳极上负载纳米RhO_(2)助催化剂,研究RhO_(2)负载量对BiVO_(4)光阳极光电催化性能的... 详细信息

钒酸铋是最具有光电催化应用潜力的水分解光电阳极之一,但由于表面缓慢的动力学反应速率,其光电催化效率仍不理想。本研究通过浸渍法在BiVO_(4)薄膜光阳极上负载纳米RhO_(2)助催化剂,研究RhO_(2)负载量对BiVO_(4)光阳极光电催化性能的影响规律及其机理。晶粒尺寸10~25 nm的RhO_(2)均匀负载在颗粒尺寸100~250 nm、厚度约为400 nm的BiVO_(4)光阳极薄膜表面。考虑到贵金属铑的昂贵成本,RhO_(2)的最佳负载量为质量分数1.65%,在偏压1.23 V(***)、1.0 mol/L Na_(2)SO_(3)溶液中(pH8.5)AM 1.5模拟可见光照射下,光电流密度达3.81 mA·cm^(-2),相较纯BiVO_(4)提升了10.58倍。在没有有机牺牲剂的条件下,光阳极同时析出了氢气和氧气,两者比例接近2:1,产氧速率为8.22μmol/(h·cm^(2))。负载RhO_(2)有效改善了光阳极的表面水氧化动力学,使光生空穴更快与电解质溶液进行水氧化反应,抑制光生载流子复合,从而显著提升光电催化性能。另外,负载RhO_(2)后,空穴更容易从光阳极表面被有效提取到电解质溶液中,减少其在光阳极表面积累,从而使BiVO_(4)/RhO_(2)(1.65%)光阳极可持续稳定工作10 h以上。

关键词：钒酸铋氧化铑助催化剂光电催化分解水

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基于石墨烯复合材料的双酚A固相微萃取和传感研究

基于石墨烯复合材料的双酚A固相微萃取和传感研究

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作者：袁小丽东北大学

学位级别：硕士

作为一种二维碳材料,石墨烯具有优异的机械、电学、光学、热力学和化学性能,同时还可以与其他材料复合得到功能复合材料,因此在材料、电子、样品预处理以及传感等领域中得到了广泛应用。本论文制备了两种不同的石墨烯基复合材料,并对他... 详细信息

作为一种二维碳材料,石墨烯具有优异的机械、电学、光学、热力学和化学性能,同时还可以与其他材料复合得到功能复合材料,因此在材料、电子、样品预处理以及传感等领域中得到了广泛应用。本论文制备了两种不同的石墨烯基复合材料,并对他们在双酚A（BPA）萃取分离与传感中的应用进行了系统研究。论文首先利用石墨烯具有大的表面积的特点,通过单体介导的方式将共价有机骨架材料TpBD修饰在氧化石墨烯（GO）表面得到TpBD-GO复合材料,并采用扫描电镜、拉曼光谱、红外光谱、X-射线衍射、热重分析、N2吸附-脱附等技术对所得材料进行了表征分析。结果表明TpBD均匀垂直地生长在GO的表面,兼有GO和TpBD的结构特征,具有良好的热稳定性和微孔结构。将该复合材料涂覆于石英纤维表面用于水相中BPA的吸附分离富集,然后进行原位质谱解析与检测。在吸附时间为5min时,所建立的固相微萃取过程对BPA的富集倍数达到184倍。以含0.1%氨水的甲醇溶液为解吸剂,流速为10 μL/min的条件下对BPA的检测线性范围为0.1-10 μg/L,检出限为17 ng/L,针内和针间测定RSD分别为4.9%和6.4%。将所建立的分离富集-原位质谱检测过程用于水样中BPA的检测分析,加标回收率在91.6-115.6%之间。其次,论文采用水热法制备了 Rh2O3纳米颗粒,并通过超声混合方法制备得到Rh2O3-GO复合材料。采用扫描电镜、X-射线衍射技术对材料进行了表征分析,结果表明Rh2O3为均匀的纳米颗粒,与GO复合后Rh2O3颗粒被GO包裹。将Rh2O3-GO复合材料涂覆到玻碳电极表面制备得到新型电化学传感器用于BPA的循环伏安法传感分析。在最佳检测条件下（还原电位-1.2 V,还原时间120 s,扫描速率0.1 V/s）,对BPA的传感线性范围为0.6-40 μmol/L,检出限为0.12 μmol/L。将该传感器应用于饮料样品中的BPA的传感分析,加标回收率在93.0-99.0%之间。

关键词：双酚A 石墨烯固相微萃取共价有机骨架氧化铑电化学传感器

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