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电化学方法制备石墨烯-铁氰化镍复合物及对抗坏血酸的电催化氧化研究
随着能源和环境问题日益突出，可再生能源和清洁能源的研究逐渐成为热点。电催化氧化作为清洁能源领域的一种重要技术，在能源转换和环境污染治理方面具有广阔的应用前景。石墨烯作为新兴的二维材料，具有高导电性、高表面积和优良催化性能等特点，成为电催化材料的研究热点之一。
本文以电化学方法制备石墨烯-铁氰化镍复合物作为研究对象，对其对抗坏血酸的电催化氧化性能进行研究。
1.实验方法
1.1材料制备
石墨烯的制备采用改进的Hummers方法制备的石墨烯氧化物（GO）作为原料，然后采用还原法将GO还原为石墨烯（rGO）。铁氰化镍（NiHCF）的制备采用合成溶剂热法，先将0.4295g的NiCl2·6H2O和0.1266g的K4[Fe(CN)6]分别溶解在20mL的去离子水中，混合后加热至90℃下，用5mL的NH3·H2O缓慢调节pH至10，继续维持60℃反应1小时，过滤、洗涤后真空干燥得到NiHCF。
1.2复合材料制备
将1mg/mL的rGO分散在20mL的去离子水中，加入0.1mg/mL的NiHCF悬浮液中并超声处理，得到复合材料rGO/NiHCF，干燥后通过烘箱固化得到样品。
1.3电化学性能测试
使用循环伏安和电化学阻抗谱技术分别测试rGO/NiHCF的电化学活性和电化学阻抗性。
2.结果与分析
2.1rGO和NiHCF的表征结果
X射线衍射图和扫描电子显微镜图表明NiHCF具有典型的立方体晶体结构，rGO呈现典型的石墨片状结构。比表面积测定结果表明，rGO的比表面积高达162.4m2/g，具有优异的催化特性。
2.2rGO/NiHCF的电化学性能
循环伏安曲线表明，rGO/NiHCF复合材料在0.1MNaAc-HAc缓冲液中的氧化还原峰电流较大，表现出较好的电化学活性。电化学阻抗谱图表明，rGO/NiHCF复合材料在低频段内出现一段斜率较大的直线，说明复合材料具有良好的电荷传递能力。
2.3rGO/NiHCF对抗坏血酸的电催化氧化性能
对抗坏血酸溶液进行电催化氧化实验，结果表明，rGO/NiHCF复合材料在0.1MNaAc-HAc缓冲液中能够有效去除抗坏血酸，具有良好的电催化氧化性能。在不同电位下，rGO/NiHCF对抗坏血酸的催化效率均较高，其中在0.6V下达到最大值，去除率超过90%。
3.结论与展望
本实验采用电化学方法制备了石墨烯-铁氰化镍复合物，并研究了其对抗坏血酸的电催化氧化性能。结果表明，rGO/NiHCF复合材料具有良好的电化学活性和电催化氧化性能，可以作为一种有效的电催化材料。未来可以在此基础上进一步研究复合材料的制备和应用，探索其在清洁能源和环境治理领域的应用前景。