胶原纤维基多孔碳纤维用于电化学产双氧水——酸处理对产双氧水性能的影响

来源：中国环境科学杂志2018年第7期北京时间：

作者：兰洋, 王凯, 邓艳, 雷藐, 马骏, 赵仕林

单位：1. 四川师范大学化学与材料科学学院, 四川 成都 610066; /\r\n2. 西南土地资源评价与监测教育部重点实验室, 四川 成都 610066

摘要：为获得通过电化学的氧还原反应（ORR）高效原位生成双氧水（H2O2）的新型碳材料，基于一类天然生物质-皮胶原纤维为基础材料制备出多孔碳纤维材料（PCFs-x）.利用皮胶原纤维分子中的-COOH、-NH2等官能团与铁盐之间的较强的络合作用来吸附铁离子，碳化后经酸浸获得PCFs-x材料.XRD、SEM、BET等手段对不同浓度硝酸浸取后所获得的PCFs-x进行系统的结构表征，测试其电子转移数，考察了其氧还原反应活性及电化学还原氧气产H2O2的性能.结果表明，胶原纤维经过上述制备流程后可获得有序结构的PCFs-x，其中浓度为1mol/L时获得的材料具有最好的产H2O2效果和电流效率，氧还原反应2.5h后H2O2累积浓度达到148.81mg/L，电流效率72.33%.实验结果为基于胶原纤维制备新型高效的原位电化学产双氧水的碳材料提供了理论基础与可借鉴的思路.

关键词：胶原纤维,多孔碳纤维,电化学,氧还原反应,双氧水

基金资助：

国家自然科学基金资助项目（21776188，51641209，41641010）；四川省科技厅应用基础基金（2016SZ0071）；四川省教育厅青年基金（16ZA0049）