金屬有機(jī)框架衍生多孔碳基化材料制備及其在電化學(xué)傳感器和電催化氧還原中的應(yīng)用.pdf

1、苯酚(如鄰苯二酚和對(duì)苯二酚)已被中國(guó)、美國(guó)、歐盟列為優(yōu)先污染物?；茉催^(guò)度使用，導(dǎo)致資源枯竭并加劇溫室效應(yīng)，全社會(huì)迫切對(duì)清潔能源開(kāi)發(fā)和使用。因此，“綠色、經(jīng)濟(jì)、便捷、靈敏”的苯酚污染物監(jiān)測(cè)方法和“潔凈、高效、廉價(jià)”的電化學(xué)能源轉(zhuǎn)化和存儲(chǔ)技術(shù)開(kāi)發(fā)已成為環(huán)境科學(xué)、能源科學(xué)和材料科學(xué)共同關(guān)注的重要領(lǐng)域。
　　本文旨在研發(fā)新型電化學(xué)傳感器材料和電催化氧還原催化劑，通過(guò)對(duì)材料的設(shè)計(jì)、制備、功能化進(jìn)行系統(tǒng)研究，得出以下結(jié)論：
　　(1

2、)通過(guò)溶劑熱法合成Zn-MOF-74，將其作為模板和前驅(qū)體，在惰性氣體保護(hù)下，熱處理制得多孔碳材料，修飾玻碳電極。該修飾電極同時(shí)檢測(cè)鄰苯二酚(CC)和對(duì)苯二酚(HQ)。在0.50-80μmol/L范圍內(nèi)，CC和HQ的濃度與氧化峰電流呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系；CC和HQ的檢測(cè)限分別為0.031μmol/L和0.11μmol/L。
　　(2)以聚乙烯吡咯烷酮為表面活性劑，通過(guò)簡(jiǎn)單回流法制備納米CoII-IRMOF-3，以此為模板，于Ar氣保

3、護(hù)下，熱處理制得形貌尺寸可控、分散性好的Co/N/C納米雜化材料。將材料應(yīng)用于堿性條件的氧還原反應(yīng)性能測(cè)試。結(jié)果表明電催化活性良好，起始電位和半波電位分別為0.91 V和0.76 V；長(zhǎng)期循環(huán)穩(wěn)定性優(yōu)于商業(yè)化Pt催化劑。
　　(3)應(yīng)用熱解法，即在氬氣保護(hù)下熱處理FeIII-IRMOF-3，制備Fe、N共摻雜多孔碳雜化材料(Fe/N/C)。該材料形貌可控、元素分布統(tǒng)一、孔尺寸分布狹窄，且方法簡(jiǎn)單、廉價(jià)，產(chǎn)量高。Fe/N/C雜化材料