Page 177 - 《精细化工》2021年第9期

第 9 期 鲁猷栾，等: 柚皮热解炭应用于对/邻苯二酚电化学传感器 ·1891·

图 3 PCs 的 TG 曲线 图 5 PCs 的孔径分布（a）和比表面积（b）
Fig. 3 TG curves of PCs Fig. 5 Pore size distribution (a) and specific surface area
(b) of PCs
图 4 为 PCs 的 XRD 谱图。如图 4 所示，2θ=23°
的衍射峰归属于(100)晶面。2θ=43°的峰较小，表明 2.2 电化学交流阻抗和循环伏安曲线分析
这些炭均为无定形结构且石墨化程度不高，主要是 图 6 为不同电极的 EIS 曲线，Nyquist 曲线半圆
由较短的石墨微晶层组成 [21] 。 的半径大小反映了传感器表面电子转移电阻的大

小。由图 6 可见，PC-4/GCE 的电阻最小，说明其表
面的电子传递速率最快，这可能归因于 PC-4 更为发
达的孔道结构增强了材料本身的电子传导速率，所
以 PC-4/GCE 具有优于其他材料的电化学性能。

图 4 PCs 的 XRD 谱图
Fig. 4 XRD patterns of PCs

图 5 为不同材料的孔径分布和比表面积测试结
果。由图 5a 可知，制备的生物炭材料均为微孔材
3
料，PC-4 平均孔体积为 0.189 cm /g。由图 5b 可知，

PC-1、PC-2、PC-3、PC-4 的比表面积依次增大，分 图 6 不同电极在 PFS 溶液中的 EIS 曲线
2
别为 116.5、140.5、235.7 和 463.3 m /g，反应了强 Fig. 6 EIS curves of different electrodes in PFS solution
碱性活化剂对生物质的腐蚀致孔效果强于弱碱性活
图 7 为不同电极在 PFS 溶液中的 CV 曲线。
化剂，且强碱与生物质热解反应中形成的 CO 2 等气
体有助于生物质衍生出更大的比表面积，这与图 2
所反应的情况一致。PC-4 的比表面积几乎是 PC-3
+
的 2 倍，表明高温下 K 的汽化有助于提高 PC-4 比
表面积和改善其孔结构。

图 7 不同电极在 PFS 溶液中的 C-V 曲线
Fig. 7 C-V curves of different electrodes in PFS solution

由图 7 可以看出，与 GCE 和其他电极相比，