Dawson型磷钨杂多阴离子P2W18O6-62的电化学性质和对O2还原的电催化作用

用循环伏安、交流伏安和交流阻抗法对Dawson型磷钨杂多阴离子P2W18O66-2的电化学性质进行了详细研究,循环伏安结果显示,P2W18O66-2在pH2.52的0.1mo·lL-1Na2SO4+NaHSO4溶液中有两对可逆的单电子还原-氧化波和两对可逆的双电子还原-氧化波.单电子波的峰电位和电流与溶液的pH无关,双电子波的峰电位则随溶液pH的增加而负移,峰电流降低,表明双电子电极过程完全受扩散控制,实验测定其扩散系数(DO)为2.5×10-6cm2-1.循环伏安结果表明P2W18O6-62的第III对波对O2还原为H2O2具有显著的电催化作用,催化效率约达300%.将P2W18O6-62应用于PW11O39Fe(III)(H2O)4-构成的类电-芬顿过程,使该过程对硝基苯的降解效率显著提高.     

Keggin型钴取代杂多阴离子PW11O39Co（Ⅱ）（H2O）5-的电催化性能

本文用循环伏安、交流阻抗等电化学方法研究了Keggin型钴取代杂多阴离子PW11O39Co(Ⅱ)(H2O)5-(PW11Co)的电化学性质及其对H2O2和甲醇阳极氧化的电催化作用,提出了PW11Co作为阳极媒质可能的电催化机理.结果表明,PW11Co除了2对可逆的W—O骨架峰之外,在1.367 V/1.266 V处还有1对准可逆的Co峰,对应于Co(Ⅱ)/Co(Ⅲ)电对的氧化还原响应.该电极过程有质子参与,其交换电流密度i0为5.7×10-6A·cm-2.在酸性条件下(pH 2.5),PW11Co对H2O2的阳极氧化具有明显的电催化活性,耦合甲醇的氧化可使甲醇的氧化速率显著提高.     

金复合介孔SBA-15吸附血红蛋白在H2O2电催化反应中的应用

以P123嵌段共聚物表面活性剂为模板剂制备介孔氧化硅SBA-15,并用沉积-沉淀(DP)法在SBA-15介孔表面负载纳米Au颗粒制备得到金复合介孔SBA-15材料(Au-SBA-15).再以Au-SBA-15材料制备玻碳修饰电极,将血红蛋白固定于修饰电极上用循环伏安法考察其对不同浓度H2O2溶液的电催化反应.在固定了血红蛋白的Hb/Au-SBA-15/GC修饰电极上,H2O2在+0.95 V处出现了氧化峰,且随着H2O2浓度的增大峰电流不断增加,说明金复合介孔氧化硅材料具有良好的生物兼容性,有利于血红蛋白的固定,其修饰电极对H2O2溶液具有一定的电催化作用.     

Keggin型缺位磷钨杂多阴离子的电化学性质及电催化还原过氧化氢

循环伏安实验显示, 缺位磷钨杂多阴离子 的酸性水溶液在玻碳(GC)电极上有两对可逆的还原-氧化波. 第一对波的电荷迁移数为1.4, 有2个质子参与反应; 第二对波的电荷迁移数为1.0, 参加电极反应的质子数为1. 根据峰电流与电位扫描速率平方根的关系得到 在0.1 mol•L－1 NaOAc＋HOAc溶液中的扩散系数 Do为3.54×10－6 cm2•s－1. 交流伏安和交流阻抗实验表明, 的电极过程包含吸附和脱附步骤, 第一对波的电荷迁移阻抗较大, 第二对波的较小, 对应的交换电流密度i0分别为4.6×10－5和6.7×10－4 A•cm－2. 电极过程的可逆性及其缺位特性使它对H2O2的还原有显著的电催化作用, 因此有望用于有机物的氧化和降解. 同时, 还提出了一个相关的电催化机理.     

[SiMn(H2O)W11O39]6-在玻碳电极上的多层组装膜修饰电极及电化学行为

采用电化学生长法制备包含杂多酸[SiMn(H2O)W11O39]6-(SiMnW11)和聚合物阳离子PDDA的多层膜修饰电极,利用循环伏安法研究其电化学行为、扫描速率的影响及其对BrO3-和NO2-体系还原的电催化性能.结果表明:SiMnW11多层膜增长均匀,峰电流随层数的增加而增加;多层膜的峰电流随扫速的增加而增加;SiMnW11修饰电极对BrO2-和NO2-的还原具有良好的电催化作用.在最佳的实验条件下,BrO3-的还原峰电流与其浓度在0.345～5.28 mmol·L-1范围内呈良好的线性关系,相关系数r=0.998,检出限8.8×10-5mol·L-1.     

纳米Pd上H2O2的电催化还原反应

利用纳米Pd颗粒修饰的Au旋转圆盘电极, 通过强制对流条件下的线性电势扫描伏安法, 研究了酸性介质中H2O2在纳米Pd催化剂上的电还原反应. 动力学研究结果表明, H2O2在纳米Pd上电还原反应的表观活化能为27.6 kJ·mol-1, 反应为2电子转移过程, 电解质的阴离子类型显著影响纳米Pd对H2O2电化学还原反应的催化性能. 根据动力学电流与H2O2浓度及与H+浓度的关系, 提出了Pd催化H2O2电还原反应可能的速率控制步骤, 并讨论了其可能的反应机理.     

微过氧化物酶-11在壳聚糖修饰玻碳电极上的电化学

采用物理吸附法, 将微过氧化物酶-11(MP-11)固定在载体壳聚糖修饰的玻碳电极表面. 运用循环伏安法对MP-11在该修饰电极上的直接电化学行为及对氧(O2)和过氧化氢(H2O2)的电催化行为进行了表征. 研究结果表明, 在pH=7.12的磷酸盐缓冲溶液中, 壳聚糖修饰电极上的MP-11发生了准可逆的氧化还原反应, 而且在反应过程中包含质子的传递过程, 完全实现了MP-11在该修饰电极上的直接电化学. 该修饰电极也可以对O2和H2O2进行电催化还原, 并且两个反应的电催化还原过程都是受表面控制的电化学过程, 对H2O2催化还原产生的响应电流与H2O2的浓度呈线性关系.     

OAP-H2O2-HRP酶促产物的固体电极法研究及应用

采用电化学方法和紫外-可见光谱法对邻氨基酚(OAP)-H2O2-辣根过氧化物酶(HRP)酶联免疫分析体系的反应产物进行了较为详细地研究.紫外-可见光谱实验表明HRP的加入极大地催化了H2O2氧化OAP的反应.循环伏安实验结果表明,其酶促产物在玻碳电极上发生可逆的氧化还原反应,峰电流与扫描速率的平方根成线性关系;微分脉冲伏安曲线表明酶促产物在-0.336 V左右(一8.0 B-R缓冲溶液中)产生了1个峰形良好的还原峰,峰电流随HRP浓度的增大而增大,借助此还原电流可用于测定HRP.用微分脉冲伏安法对酶促产物的测定条件进行了优化.在最佳条件下测定游离HRP的线性范围为8.0×10-11～4.0×10-9-g/mL.检出限为6.9×10-11g/mL.     

纳米TiO_2膜修饰电极异相电催化还原马来酸

通过电化学合成前驱体和溶胶 -凝胶法在Ti表面修饰一层纳米TiO2 膜 ,SEM ,XRD测试表明晶型为锐钛矿型 ,晶粒平均尺寸为 2 5nm .采用循环伏安法、循环方波伏安法和电解合成法研究了纳米TiO2 膜电极在硫酸介质中的氧化还原行为以及对马来酸 (maleicacid)还原的电催化活性 .结果表明 ,纳米TiO2 膜电极在阴极扫描时有两对可逆氧化还原峰 ,可逆半波电位Er1/ 2 分别为 -0 .5 3V和 -0 .92V (vs .SCE ,扫描速度 0 .0 5V·s-1) ,对应于TiO2 /Ti2 O3 和TiO2 /Ti(OH) 3 两个氧化还原电对的可逆电极过程 .其中TiO2 /Ti2 O3 电对对马来酸具有异相电催化还原活性 ,纳米TiO2 膜中的TiⅣ/TiⅢ 氧化还原电对作为媒质间接电还原马来酸为丁二酸 (butanediacid) ,反应机理为电化学偶联随后化学催化反应 (EC′)机理 .     

NiCo2O4纳米线对 H2O2电还原的催化性能

以无模板生长法制备了泡沫镍载NiCo2O4纳米线正极材料, XRD和SEM表征结果表明, 所得材料为NiCo2O4纳米线, 以循环伏安法和计时电流法研究了泡沫镍载NiCo2O4纳米线对H2O2电还原的催化性能. 结果显示, 在0.4 mol/L H2O2 和 3.0 mol/L NaOH 溶液中, 当电压为-0.4 V(vs. Ag/AgCl)时, 循环伏安的电流密度达到125 mA/cm2; 当电压为-0.2, -0.3和 -0.4 V 时, 在30 min 的测试时间内, 计时电流密度几乎均为一常数, 表明以泡沫镍载NiCo2O4纳米线为催化剂电还原H2O2具有很高的活性和很好的稳定性.     

TiO2-WO3负载硅钨酸盐聚苯胺膜电极的电化学行为及电催化性能研究

用循环伏安法制备了金属氧化物(TiO2-WO3)负载硅钨酸盐聚苯胺膜修饰玻碳电极(PAn/SiW12/TiO2-WO3/GC),优化了聚合条件,并对该化学修饰电极的电化学行为,包括溶液pH值的影响和电极的稳定性等进行了研究。研究结果表明,此修饰电极聚合物膜不但保持了该杂多酸的电化学活性和电催化性能,又具有良好的稳定性。在0.5 mol/LH2SO4溶液中,该膜电极中的SiW12的第2个还原峰对BrO3-有很好电催化活性,催化过程符合EC平行催化机理。     

硫酸溶液中苯酚在Ti/PbO2电极上的循环伏安研究

用循环伏安法研究了Ti/PbO₂电极在苯酚硫酸溶液中的电催化作用. 结果表明, 在硫酸溶液中, Ti/PbO₂阳极对苯酚具有电催化氧化作用. 如果苯酚浓度较低, 产生的吸附态羟基自由基可以将苯酚氧化, 直至完全矿化. 当苯酚浓度较高或产生的羟基自由基量相对较小时, 苯酚或中间产物可吸附在电极表面, 降低电极的真实表面积, 减少电极的活性点, 阻止反应物接近电极表面, 抑制苯酚的进一步氧化. 随着电解时间的延长, 这些吸附物由于逐渐被氧化, 电极活性恢复.     

聚拉莫三嗪膜修饰玻碳电极的电化学行为及电催化性能研究

研究了拉莫三嗪在玻碳电极上的电化学修饰及其修饰电极的电化学行为.在H2SO4介质中,采用循环伏安法制备了聚拉莫三嗪膜修饰玻碳电极(PLTG/GCE),用交流阻抗技术对修饰层进行表征.研究发现,该电极对NO-2具有明显的电催化氧化作用和灵敏的电流响应,NO-2的氧化峰电流与其浓度在9.6×10-6 ～ 1.1×10-3 ...     

Assembly and Electrochemical Study of Transition Metal Substituted Polyoxometalates SiW11NiO6-39 and SiW11MnO6-39 on 4-Aminothiophenol Modified Glassy Carbon Electrode

Via layer-by-layer assembly, the polyoxometalates of Keggin type, SiW11O39Ni(H2O)6-(SiNiW11) and SiW11O39Mn(H2O)6-(SiMnW11) were first immobilized on a 4-aminothiophenol(4-ATP) modified glassy carbon electrode surface. The electrochemical behavior of these polyoxometalates was investigated. They exhibited some special properties in the films, which are different from those in a homogeneous aqueous solution. Their reaction mechanism in a multilayer film is proposed. The electrocatalytic behavior of these multilayer film electrodes for the reduction of BrO-3 and NO-2 were comparatively studied.     

纳米TiO2膜修饰电极上对硝基苯甲酸异相电催化还原

有机电合成具有对环境友好、反应条件温和副产物少等优点并符合“原子经济性”要求，是一种可持续发展的绿色化学方法，已成为化学研究的重要前沿之一．使用媒质作为氧化剂和还原剂的间接电合成，大多为均相氧化还原电催化过程，把氧化还原催化剂固定在电极表面的异相电催化与均相催化相比具有更为显著的优点．本文采用循环伏安和电解合成法研究了纳米TiO2膜电极在硫酸介质和氢氧化钠介质中的氧化还原行为以及异相电催化还原对硝基苯甲酸的活性，探讨了纳米TiO2膜异相电催化的本质．     

聚苯胺对抗坏血酸的电催化氧化及磁效应

磁场对生物体系及其中物理现象和化学反应的影响历来是人们关注的焦点[1]．磁场能影响分子、细胞、组织、器官乃至整个生物体系的新陈代谢功能．磁场对化学反应的影响通常是通过对自由基（对）施加作用而体现的，磁场改变了未成对电子的自旋方式，从而改变了反应的墙，进而改变化学反应的速率[2]．此外，磁场对电化学体系的影响也有报导[3]，外加磁场激发溶液流动，产生磁流体动力学效应（MHD）[4]，增大传质速度，影响电化学进程．本文研究聚苯胺（PAN）修饰电极上抗坏血酸（AA）的电催化氧化，并讨论了膜厚、溶液pH值、AA浓度（CAA…     

伏安法研究五元瓜环对Cu(Ⅱ)配合物的识别性能

利用伏安法研究了五元瓜环(记为Q[5])对Cu(Ⅱ)配合物的识别性能。结果表明:在pH 5.0的Na2(H2EDTA)介质中,扫描速度为100 mV.s-1时,Q[5]-[Cu(H2EDTA)H2O]配合物的电极反应为单电子准可逆氧化还原反应。摩尔比法测出Q[5]与[Cu(H2EDTA)H2O]作用比为2∶1,稳定常数为3.59×109 L2.mol-2。在所选择的实验条件下,Cu(Ⅱ)浓度在2×10-6~1.6×10-4 mol.L-1范围内,峰电流与其浓度具有较好的线性关系,方法回收率为99.4%~100.7%。     

马来酸在束状TiO2阳极氧化膜上的电催化还原

采用阳极氧化法在0.5 mol·L-1硫酸+1 mol·L-1马来酸的混合溶液中制得了束状TiO2薄膜. X射线衍射(XRD)分析表明样品的晶型结构主要为无定形态; 所制得的样品通过原子力显微镜(AFM)观察, 束状结构TiO2的宽度约2-5 μm, 长度超过20 μm, 束状结构中包含的纳米棒直径约80-150 nm. 将制得的束状TiO2膜电极在上述混合溶液中直接进行原位的循环伏安扫描和恒电流电解实验. 研究结果表明, 马来酸在该电极表面异相电催化还原生成丁二酸; 在恒电流电解过程中采用电极原位活化可明显提高丁二酸的产率和电流效率, 并指出改进电极的原位活化技术是未来研究工作的主要目标.     

NiCo2O4对H2O2在碱性溶液中电化学还原反应的催化行为

利用溶胶-凝胶法合成纳米NiCo2O4,并利用X射线衍射和透射电镜分析其结构和表面形貌. 结果表明NiCo2O4具有尖晶石结构, 平均粒径约为15 nm. 利用电势线性扫描和恒电势法测定了其对H2O2在碱性溶液中电化学还原反应的催化性能. 发现NiCo2O4对H2O2电化学还原具有高的催化活性和稳定性, 在H2O2浓度低于0.6 mol·L-1时, 其电化学还原反应主要通过直接还原途径进行. 以NiCo2O4为阴极催化剂的Al-H2O2半燃料电池在室温下的开路电压达1.6 V; 在1.0 mol·L-1 H2O2溶液中, 峰值功率密度达209 mW·cm-2, 此时电流密度为220 mA·cm-2.