星状四氧化三锰/还原氧化石墨烯纳米复合材料的简易一锅溶剂热合成及其在肼电化学检测中的应用

《Materials Advances》：Facile one-pot solvothermal synthesis of star-like Mn 3O 4@reduced graphene oxide nanocomposites: A platform for electrochemical determination of hydrazine

本文报道了一种通过简易一锅溶剂热法合成星状Mn3O4@还原氧化石墨烯（RGO）纳米复合材料的新策略。该复合材料作为高性能电催化剂，成功应用于环境污染物肼（HZ）的高灵敏度、高选择性电化学检测，为开发新型电化学传感器提供了创新平台。

　　

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Chemicals

高纯度石墨粉（-200目，99.9999%，金属基准）购自Thermo Scientific Chemicals。肼（HZ）、高锰酸钾（KMnO₄）、一水合硫酸锰（MnSO₄·H₂O）及所有其他化学品均购自Sigma-Aldrich。磷酸盐缓冲溶液（PBS）通过混合储备标准液Na₂HPO₄和NaH₂PO₄溶液制备，并使用pH计调节PBS的pH值。

Synthesis of nanostructures

Mn₃O₄@RGO纳米复合材料通过简单的溶剂热法合成。为此目的，...

Characterization of nanostructures

通过扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、拉曼光谱（Raman）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）和X射线光电子能谱（XPS）对Mn₃O₄@RGO纳米复合材料、MnOOH纳米棒和RGO纳米片的形貌、晶相和化学组成进行了研究。图2a–i展示了使用不同质量比的锰盐和氧化石墨烯（GO）（1:1:5, 1:1:10 和 1:1:20）合成的Mn₃O₄@RGO-5、Mn₃O₄@RGO-10和Mn₃O₄@RGO-20纳米复合材料的低分辨和高分辨SEM图像。显然，溶剂热合成过程中使用的GO量对最终产物的形态特性有主要影响...

Conclusion

总之，通过在使用MnSO₄、KMnO₄和GO前驱体的乙醇水溶液中改变锰盐/GO的比例，利用溶剂热法成功合成了Mn₃O₄@RGO-5、Mn₃O₄@RGO-10、Mn₃O₄@RGO-20纳米复合材料和MnOOH纳米棒。纳米结构的光谱分析结果表明，溶剂热过程中使用的GO的存在显著影响了锰氧化物的晶体结构和特性。Mn₃O₄的形成...