银表面碳酸银/碳酸钡复合膜的原位合成及其对碳酸根离子的电化学响应

材料科学与工程学报, 2016, 34(6): 878-987. doi: 10.14136/j.cnki.issn 1673-2812.2016.06.004

银表面碳酸银/碳酸钡复合膜的原位合成及其对碳酸根离子的电化学响应

赵玥 ^1, , 黄元凤 ^2, , 秦文莉 ^3, , 叶瑛 ^4, , 韩沉花 ^5,

1.浙江大学海洋学院,浙江杭州,310058

2.浙江大学海洋学院,浙江杭州,310058

3.浙江大学海洋学院,浙江杭州,310058

4.浙江大学海洋学院,浙江杭州,310058

5.国家海洋局第二海洋研究所,浙江杭州,310012

基金项目: 浙江省博士后基金二类资助项目(14010) 国家海洋局青年科学基金资助项目(2013059) 国际海域资源调查与开发“十二五”课题资助项目(DY125-11-R-04) 浙江省科技厅重大资助项目(2012C13008-1)

关键词：碳酸银/碳酸钡 , 循环伏安法 , 离子交换反应 , 碳酸根离子敏感性材料

Ag2CO3/BaCO3 Composite Membrane In-situ Synthesized on Ag Substrate and Its Electrochemical Response to Carbonate

Keywords： Ag2CO3/BaCO3 composite , cyclic voltammetry , ion exchanging reaction , carbonate-sensitive material

分别以碳酸钠和氢氧化钡溶液作为反应液,采用循环伏安和离子交换法在银/纳米银基材表面原位合成碳酸银/碳酸钡复合膜.通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)和电化学分析等表征手段,研究了循环伏安扫描圈数、扫描速率和离子交换反应时间等主要制作参数对产物的影响.结果表明,随着扫描圈数和扫描速率的增大,碳酸银的晶体形态由颗粒状发育为棒状,沉积层厚度增大;随着离子交换反应时间的增加,碳酸银/碳酸钡的类质同象结构趋于疏松,电化学性能下降.其中,当扫描圈数为2圈,扫描速率介于50mV/s～250mV/s,离子交换反应时间为30min～90min时,碳酸银/碳酸钡复合材料对碳酸根离子的电化学响应能力最优,在浓度为1.0×10-5 mol/L～1.0×10-1mol/L的碳酸钠溶液中响应斜率为-26.45mV/decade,使用寿命可达16天.

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