聚苯胺石墨pH电极在CO2检测中的高性能研究

本研究论文发表于2013年10月的《传感技术学报》第26卷第10期，主要探讨了基于聚苯胺(PANI)的石墨pH电极的研发及其在二氧化碳(CO2)检测中的应用。作者通过循环伏安法在苯胺和盐酸混合溶液中实现了对PANI的电聚合，制备出一种新型的pH电极。 研究发现，这种PANI改性的石墨pH电极在pH1到pH12的宽广范围内表现出优异的响应特性，其电势与pH值之间的关系显示出了超Nernstian行为，具体表现为在23℃下每pH单位的电位变化为-63.80 mV，而在48℃下为-65.81 mV。这一结果表明PANI电极对pH梯度具有高度敏感性。 论文进一步考察了该传感器在强酸性环境下的性能，证明其在pH 4至pH 9的范围内，作为CO2传感器，能够有效检测CO2浓度的变化。在CO2浓度从0到1000 mbar的测试条件下，PANI修饰的石墨pH电极展现出了良好的选择性和稳定性，这对于实际环境中监测CO2含量具有重要的实用价值。 此外，该工作还涉及到电化学方法的运用，特别是循环伏安法，这是一种常用的电化学分析技术，通过周期性改变电压来观察和控制电极表面的电化学反应，从而得到电活性物质的性质信息。这项研究不仅深化了对聚苯胺电极特性的理解，也为开发更高效、灵敏的气体传感器提供了新的思路和技术基础。 这篇论文对于电化学领域，尤其是pH传感器和气体传感器的研究具有重要意义，它展示了聚苯胺在材料科学和工程中的潜在应用前景，为相关领域的研发人员提供了有价值的数据和理论支持。