简单分解用于电化教的Co3O4多通道碳纳米纤维

ACS Appl. Mater. Interfaces：简单合成用于电化学的Co3O4多通道碳纳米纤维

DOI: 10.1021/acsami.0c06254

鉴于其优秀的电化学性能，人们对基于多孔碳纳米纤维的复合纳米质料举行了遍及的研究。然而，将无机组分引入多孔布局操纵庞大且产率低。在这项研究中，研究职员提出了一种简洁合成钴氧化物掺杂多通道碳纳米纤维（P-Co-MCNF）作为电化学应用电极质料的要领。通过相分散聚合物纳米纤维的简洁氧等离子体袒露，在碳布局中直接形成氧化钴组分。P-Co-MCNF作为超等电容电极表现出高比电容（2.0 A g-1时为815 F g-1）、速率本领（1 A g-1时为821 F g-1和20 A g-1时为786 F g-1） 以及轮回稳健性（5000次轮回中为92.1%）。别的，在非酶传感器的应用中，对葡萄糖分子具有精良的敏锐度（低至1 nM）和选择性。

图1.含氧化钴的多通道碳纳米纤维的合成步调表示图。

图2.在每个制备步调后，电纺多核纳米纤维的布局改变。

图3.氧等离子体处置惩罚之前（玄色）和之后（赤色）的电纺多核纳米纤维的傅里叶变更红外光谱（FT-IR）。

图4.含钴氧化物的多通道碳纳米纤维（P-Co MCNF）在差别功率下袒露5分钟的TEM图像：（a）100W；（b）130 W；（c）160W；（d）190W。

图5.具有差别氧等离子体袒露时间（在160 W下）的P-Co-MCNF的FE-SEM和TEM图像：（a），（b）0分钟；（c），（d）5分钟；（e），（f）10分钟。

图6.含氧化钴的多通道碳纳米纤维（P-Co-MCNF）的热重阐发（TGA），未经（玄色）和颠末（赤色）氧等离子体处置惩罚（160W，5分钟）。

图7.（a）P-Co-MCNF的扫描隧道电子显微镜（STEM）和（b-f）电子能量丧失谱（EELS）点映射：（b）团体，（c）碳，（d）钴，（e）氧，以及（f）氮。

图8.MCNF（玄色）和P-Co-MCNF（赤色）的X射线衍射（XRD）光谱。

图9.（a）差别碳纳米纤维的氮气吸附-解吸和（b）孔径漫衍曲线：MCNF（玄色）；Co-MCNF（赤色）；P-Co-MCNF（蓝色）。

图10.（a）在电压扫描速率为50 mV s-1时，差别MCNF的CV曲线（玄色：MCNF；赤色：Co-MCNF；蓝色：P-Co-MCNF）。（b）以差别扫描速率（5-100 mV s-1）的P-Co-MCNF的CV曲线。（c）差别电流密度（1-20 A g-1）下P-Co-MCNF的恒电流充放电曲线。差别电流密度（1-20 A g-1）下电极的（d）比电容（Csp）和（e）电容（C）的盘算值。（f）由恒电流充/放电曲线（在2 A g-1下）盘算的重复轮回中电极的Csp和库伦服从（玄色：MCNF；赤色：Co-MCNF；蓝色：P-Co-MCNF）。

图11.（a）以差别扫描速率（10-100 mV s-1）得到的对称设置装备摆设的CV曲线。（b）差别电流密度（1-20 A g-1）下对称设置装备摆设的恒电流充放电曲线。（c）对称设置装备摆设的恒久轮回性能（电流密度：2 A g-1）。（d）对称设置装备摆设（紫色）与其他设置装备摆设的Ragon图。

图12.（a）在添加浓度递增的葡萄糖时，P-Co-MCNF电极（在0.55 V时）的电流相应。（b）电极对差别葡萄糖浓度的敏锐度校准曲线。（c）差别阐发物（抗坏血酸（AA）、尿酸（UA）、多巴胺（DA）和氯化钠（NaCl））对电极的安培相应。

链接地点：http://www.espun.cn/News/Detail/43210

文章泉源：易丝帮