碳纤维负载Mn2O3-Fe2O3复合材料：新型非酶过氧化氢传感器

"一种基于碳纤维负载三氧化二锰和三氧化二铁复合材料的过氧化氢无酶传感器，通过电纺和煅烧技术成功制备" 本文介绍了一种创新的非酶过氧化氢传感器，其核心技术在于采用三氧化二锰（Mn2O3）和三氧化二铁（Fe2O3）负载在碳纤维（CFs）上的复合材料。这种传感器的设计和制造方法首次将电纺技术和煅烧工艺相结合，以实现对过氧化氢检测的高效和灵敏。 首先，作者李灿和李冕详细阐述了制备Mn2O3-Fe2O3/CFs复合材料的过程。电纺技术是一种纳米或微米尺度纤维的制造方法，它通过高速旋转产生的电力将溶液喷射成纤维。在此过程中，含Mn和Fe的前驱体溶液被电纺成纤维，然后通过煅烧处理，使前驱体转化为稳定的Mn2O3和Fe2O3氧化物，同时纤维结构得以保持。这一过程的关键在于调控Mn和Fe的摩尔比，以优化催化剂的性能。实验中，他们合成了具有不同Mn/Fe摩尔比例（1:0, 3:1, 1:1, 1:3, 0:1）的系列样品，以探究最佳催化活性。 结构表征结果显示，Mn2O3-Fe2O3/CFs复合材料拥有三维网状结构，这种结构为电子传输提供了高效的路径，有助于提高传感器的响应速度和稳定性。电化学测试进一步证实了这种复合材料的优越性能，它能有效地催化过氧化氢的氧化反应，展现出良好的电化学活性。由于Mn2O3和Fe2O3的协同作用，该传感器在过氧化氢检测中表现出高选择性和灵敏度，这对于环境和生物医学应用尤其重要。 此外，本研究还得到了国家自然科学基金和中国博士后科学基金的支持，体现了其在科学研究领域的价值。李灿和李冕作为主要研究人员，他们的工作重点分别在于电化学传感器和电分析化学及环境分析，这为该传感器的研发提供了坚实的理论基础和实践经验。 这种基于Mn2O3-Fe2O3/CFs复合材料的非酶过氧化氢传感器不仅在技术上实现了创新，而且在实际应用中具有潜在的优势，有望在环境监测、生物医学诊断以及工业生产过程控制等领域发挥重要作用。