Обогащенный железом стеклоуглеродный композит как мощный инструмент для датчиков фенола

Аннотация

В статье описывается новый метод получения стеклоуглеродных нанокомпозитных материалов, содержащих металлы. Новый метод получения композитных электродов обеспечивает отличный механический и гальванический контакт активных наночастиц и стеклоуглеродной матрицы. При прокаливании фенолформальдегидной смолы и раствора карбоксилата железа в N,N-диметилформамиде одновременно образуются наночастицы стеклоуглерода, железа и магнетита. По данным просвечивающей электронной микроскопии, сканирующей электронной микроскопии и порошковой рентгеновской дифрактометрии, железо образует частицы размером 10…30 нм, равномерно распределенные в стеклоуглеродной матрице, а основными фазами железа являются Fe и Fe3O4. Детально исследовано электрохимическое поведение материала в присутствии фенола и разработан метод квадратно-волновой вольтамперометрии для определения фенола, что позволило проводить точное и надежное детектирование в диапазоне концентраций от 3 до 150 мкм. В ходе работы найдены условия для наиболее точного определения фенола в водных растворах. Определены предел обнаружения и предел количественного определения фенола в водных растворах на выбранных электродах. Метод успешно применён для контроля концентрации фенола в воде реки Миасс, где он показал крайне малое влияние загрязняющих веществ и чувствительность к фенолу.