无机酸掺杂聚苯胺/碳纤维复合海洋电场传感器电极

作者：侯晓帆; 孙久哲; 许嘉威; 胡承儒; 付玉彬^*

来源：上海交通大学学报, 2023, 1-18.

DOI：10.16183/j.cnki.jsjtu.2022.156

• 碳纤维电极
• 碳纤维/聚苯胺复合材料
• 无机酸掺杂
• 电化学性能
• 电场响应性能

碳纤维电极具有成本低、化学稳定性好、性能可调控等优点，可用于开发高性能海洋电场传感器。本文利用电化学原位聚合法制备盐酸、硫酸、磷酸掺杂的聚苯胺/碳纤维复合电场电极，提高其电化学性能与电场响应性能。结果表明，碳纤维表面生成致密的导电聚苯胺膜，并在循环伏安测试中出现特征氧化还原峰；电化学阻抗分析显示PANI/CF复合电极低频(0.01 Hz)阻抗值至少降低为空白电极的1/118，利于对水下微弱电场信号的响应。在电场响应性能测试中，盐酸掺杂聚苯胺/碳纤维复合电极电位漂移量最低达1.77 mV·d-1；能够较好响应1 mV/10 mHz的低频率低强度电场信号；误差线性度最小值为0.111%，在同类电极中具有最好的响应灵敏度。该新型复合电场电极制备方法简单、成本低廉，可望开发新一代低成本、高性能海洋电场传感器。

• 单位
  中国海洋大学