碱化插层二维过渡金属碳化物的制备及其对铀酰离子的电化学检测

摘要 二维过渡金属碳化物(MXenes)具有良好的电化学性能与辐照稳定性,其在放射性核素电化学检测领域有潜在应用价值。本研究通过碱活化的方式处理碳化钛型MXene(Ti3C2Tx),随后将钾插层的Ti3C2Tx(K-Ti3C2Tx)负载到玻碳电极(GCE)上得到K-Ti3C2Tx/GCE修饰电极。采用XRD、SEM、XPS等手段分别对Ti3C2Tx和K-Ti3C2Tx进行分析表征,并进一步研究了K-Ti3C2Tx/GCE对痕量铀酰离子(UO22+)的电化学检测性能。循环伏安(CV)实验结果表明,相比于GCE电极,K-Ti3C2Tx/GCE修饰电极对UO22+的电化学响应显著增强。进一步使用差分脉冲伏安法(DPV)扫描,发现pH=4.0时,K-Ti3C2Tx/GCE修饰电极对UO22+在铀浓度0.5~10 mg/L范围内呈现良好的线性检测关系,本方法的检测限为0.083 mg/L(S/N=3),稳定性和重复性好