疏水性聚合物纳米杂化三元复合电极用于镉离子的纳摩尔级追踪

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本研究通过溶液铸造法成功制备了一种三元纳米杂化聚合物复合体系。该体系由碳纳米管（CNTs）和二硫化钼（MoS₂）复合到乙烯-醋酸乙烯酯（EVA）衍生的电化学材料（ECM）中，构成三元电极。该电极展现出优异的电化学传感性能和高效的超级电容器特性。傅里叶变换红外光谱（FTIR）表征显示MoS₂和CNT在1368 cm⁻¹和1032 cm⁻¹处出现新的C-S和C-N伸缩振动谱带。场发射扫描电镜（FE-SEM）和原子力显微镜（AFM）三维形貌图像表明杂化电极表面粗糙度降低。接触角测量结果显示电极体系的润湿性增强。扫描电镜调查确认杂化电极具有微孔结构。透射电镜（TEM）揭示了杂化电极体系中的纳米杂化结构。X射线衍射（XRD）和TEM研究证实由于MoS₂的存在，杂化电极体系呈现半晶态。拉曼光谱中的D带、G带、E₁²ᵍ和A₁ᵍ振动模式证实了CNTs和MoS₂杂化填料的存在。ECM/PGE杂化电极确认了Cd²⁺离子传感的电活性位点。该电极具有优异的选择性、重现性和重复性，检测限低至15 nM，准确度高。此外，ECM/PGE电极在3 μA/cm²的电流密度下表现出电容特性，面积比电容为73 μF/cm²；在1 V的宽电位范围内，功率密度达44 mW/cm²，能量密度达148 μWh/cm²。

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