3-甲基吡啶在PbO2-SPE组合电极上的电氧化研究

采用热压法制备PbO₂-SPE组合电极,通过循环伏安和稳态极化曲线测量研究了该电极对3-甲基吡啶电氧化反应的活性.考察了阳极液中有、无液相支持电解质和不同阴极液情况下,电流密度与过电位和过电位与槽压的关系.初步研究了利用PbO₂-SPE组合电极在无液相支持电解质的溶液中进行3-甲基吡啶电氧化制取烟酸的可行性,给出了特定条件下的选择性和电流效率.     

羟基新戊醛在PbO2-SPE组合电极上的电氧化研究

采用热压-电镀法制得PbO₂-固体高聚物电解质(SPE)组合电极. 通过伏安曲线和槽压与过电位曲线的测量, 研究羟基新戊醛在该组合电极上电氧化行为. 通过PbO₂-SPE组合电极在阳极液中有、 无液相支持电解质及不同阴极液情况下的循环伏安曲线和线性伏安曲线比较, 证明该组合电极对羟基新戊醛氧化有较好的电催化作用.     

丙酮-水混合溶剂中3-甲基吡啶的电氧化

在以质子交换膜为隔膜的电解槽内, 通过3-甲基吡啶在PbO2电极上的电氧化研究, 发现在丙酮-水混合溶剂中, 与纯水作溶剂相比, 不仅在相同阳极电位下电流密度大幅度上升, 3-甲基吡啶电氧化生成烟酸的选择性和电流效率也明显提高. 通过循环伏安、极化曲线和恒电位电解实验, 研究了在丙酮-水混合溶剂中3-甲基吡啶的电氧化条件, 并比较了不同条件下的选择性和电流效率.     

不同掺杂元素的钛基PbO2电极对苯酚电催化氧化性能的影响

本文在SnO2-Sb2O5氧化物为中间层的钛基体上,采用电沉积法制备了无掺杂的Ti/PbO2、掺杂F的Ti/PbO2(Ti/PbO2+F)和掺杂Co3O4纳米粒子的Ti/PbO2电极(Ti/PbO2+Nano-Co3O4).用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)分析和观察了电极材料的组成、结构和形貌,并通过电化学方法研究了这三种电极对苯酚的电催化氧化性能.结果表明,Ti/PbO2+F电极的析氧电位较Ti/PbO2电极的发生明显正移,但其苯酚的氧化峰和析氧峰并不能分开;而Ti/PbO2+Nano-Co3O4电极虽然其析氧电位负移,但对苯酚的氧化峰出现在析氧峰之前.这一结果表明,体系存在着某种反应特别快的瞬态中间体,即在水分子被解离之前已与苯酚发生了反应,从而更有利于苯酚的转化和降解.     

2-甲基吡啶在不同有机物/水混合溶剂中的电氧化研究

通过循环伏安、线性扫描伏安测量和恒电位电解实验, 在以质子交换膜为隔膜的电解槽内, 分别以丙酮、乙腈和2-丁酮3种有机物与水作混合溶剂, 研究了2-甲基吡啶在PbO2电极上的电氧化行为. 与纯水溶剂比较发现, 在丙酮与水混合溶剂中, 2-甲基吡啶电氧化生成2-吡啶甲酸的选择性和电流效率最高, 阳极氧化电流密度也明显提高, 完全可以替代在纯水溶液中进行2-甲基吡啶电氧化反应.     

新型不锈钢基二氧化铅-碳化钨复合电极材料的研制

在不锈钢基上通过复合电沉积的方式制备了二氧化铅 碳化钨（PbO2-WC）电极。 考察了温度、电流、WC颗粒浓度对电极性能的影响;通过析氧曲线、Tafel曲线、扫描电子显微镜能谱、X射线衍射图谱考察了WC颗粒掺杂前后PbO2电极相关性能的变化。 结果表明,在最佳工艺即温度70 ℃、镀液中WC颗粒浓度为40 g/L时,电流密度为0.015～0.025 A/cm2;PbO2-WC共沉积过程中PbO2发生了择优生长,WC颗粒的加入能够细化PbO2晶粒,使镀层变得致密,相对于PbO2电极,PbO2-WC复合电极的耐腐蚀性上升,析氧过电位下降。     

TiN浸渍-热分解法制备IrOx-TiO2粉体催化剂及其表征

以纳米TiN粉体为前驱体反应物, 采用浸渍-热分解法制备了n(Ir)∶n(Ti)比为1∶6.5的IrOx-TiO2水电解用纳米粉体催化剂. 通过XPS, XRD, TEM和极化曲线等测试手段对其组成、结构、形貌和性能进行了表征. 结果表明, 在350 ℃的热分解温度下, 纳米TiN转化为金红石相TiO2, 铱则以多种价态存在, 与TiO2形成二元氧化物固溶体, 并且在该固溶体表面存在富集Ir的颗粒, 其平均粒径约为7 nm. 将经500 ℃退火处理的IrOx-TiO2粉体作为析氧阳极催化剂, 在SPE水电解中的测试结果表明, 其具有很高的电催化性能, 在铱担载量为1.2 mg/cm2, 电解温度80 ℃, 工作电流密度1 A/cm2条件下, 槽压为1.6 V. 上述实验结果表明, TiN浸渍-热分解法是制备低载量, 高催化性能的水电解催化剂的理想途径.     

纳米MnO2超级电容器的研究

用固相合成法制备纳米MnO2，作为超级电容器材料，通过循环伏安、交流阻抗与恒电流充放电等测试手段对MnO2电极进行分析.结果表明,以1 mol•L－1 KOH为电解液， MnO2电极在－0.1～0.6 V(vs. Hg/HgO)的电压范围内具有良好的法拉第电容性能.在不同电流密度下，电极比容量达240.25到325.21 F•g－1.恒电流充放电5000次后，电极容量衰减不超过10％.     

LiCoO2电极/电解液界面特性的电化学阻抗谱研究

运用电化学阻抗谱研究了LiCoO₂电极在电解液中的贮存和首次脱锂过程. 发现LiCoO2电极在电解液中, 随浸泡时间延长其表面SEI膜不断增厚, 归结为LiCoO₂电极与电解液之间的自发反应导致生成一些高介电常数的有机碳酸锂化合物. 研究结果指出LiCoO₂电极首次脱锂过程中, SEI膜在3.8 ~ 3.95 V电位区间发生可逆坍塌, 对应其可逆溶解; 由于过充反应, 当电位大于4.2 V SEI膜迅速增厚. 研究结果同时表明, Li/LiCoO₂电池体系的感抗来源于充放电过程中LiCoO₂电极中存在LiCoO₂/Li_1-xCoO₂局域浓差电池. 发现锂离子在LiCoO₂电极中的嵌脱过程可较好地用Langmuir嵌入等温式和Frumkin嵌入等温式描述, 测得LiCoO₂电极中锂离子嵌脱过程中电荷传递反应的对称因子α = 0.5.     

新型PbO_2电极在测定COD中的初步应用

以新型PbO2 电极作为工作电极组成三电极工作系统 .以恒电位伏安法的原理测定电流值 ,并通过增大电位气泡更新法对电极再生 ,来阻止电极表面被污染 ,保证了测量的重现性 .通过对葡萄糖标准溶液与邻苯二甲酸氢钾溶液COD值的测定 ,表明此法有好的运用价值     

纳米PbO2修饰电极电催化氧化性能的研究

利用旋转圆盘电极对纳米PbO2修饰电极的电催化氧化性能进行了初步的研究．实验表明由于电极表面PbO2晶粒呈纳米结构，使纳米PbO2修饰电极表面具有大的比表面积，高的表面活性中心，良好的导电性及宏观隧道效应，使得纳米PbO2修饰电极对苯酚有很好的氧化催化性能，用安培法测定了多种有机物在纳米PbO2修饰电极上的电流响应，实验表明，纳米PbO2修饰电极可以作为分析传感器用于有机化合物的测定中.     

某些离子对Cr_2O_7~（2－）阳极形成过程的影响

某些离子对Ｃｒ_２Ｏ_７~（２－）阳极形成过程的影响金世雄,周志刚,王岚（南开大学化学系,天津３０００７１）Ｃｒ（Ⅲ）阳极氧化为Ｃｒ（Ⅵ）是工业制取铬酸及其盐类的主要方法,也是从含铬工业废水中回收Ｃｒ（Ⅵ）的主要途径．文献￣［１］曾表明,Ｃｒ（Ⅲ）的阳?..     

Ni-Co/RuO2复合电极的制备及其电催化析氢性能

采用快速凝固结合去合金化的方法制备纳米多孔Ni-Co合金,利用RuO_2对Ni-Co合金进行表面修饰,通过X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)对多孔材料进行物相分析和形貌表征,并通过线性扫描伏安法、多电位阶跃法、交流阻抗法和恒电流电解法测试多孔电极的电催化析氢性能。结果表明,Ni-Co/RuO_2复合电极材料在50 mA·cm~(-2)电流密度下析氢过电位为180 mV,析氢过程由Volmer-Heyrovsky步骤控制,交换电流密度为4.42 mA·cm~(-2),经10 h恒电流电解后电位仅增加20 mV,表现出良好的析氢稳定性。     

用尖晶石型化合物NiCo2O4和复合镀技术制备析氧电极

为减少析氧电位、提高电极的稳定性、降低能耗和成本，人们一直在努力合成各种过渡金属复合氧化物作为析氧的电催化材料［１］．研究表明，尖晶石型化合物ＮｉＣｏ２Ｏ４对氧的析出有较高的催化活性［２］．但因其制备方法多为喷涂热解法，需４００℃以上温度，因此易发生...     

3-甲基吡啶电氧化合成烟酸的研究

在有阳离子交换膜的电解槽内,通过稳态极化曲线测量,考察了3-甲基吡啶在Pt电极和PbO₂/Ti电极上的电极反应,发现PbO₂/Ti电极对生成烟酸有电催化作用.通过高效液相色谱分析,进一步考察了各种因素对电流效率的影响.     

Synthesis of Tri‐functional Core‐shell CuO@carbon Quantum Dots@carbon Hollow Nanospheres Heterostructure for Non‐enzymatic H2O2 Sensing and Overall Water Splitting Applications

A core‐shell structure with CuO core and carbon quantum dots (CQDs) and carbon hollow nanospheres (CHNS) shell was prepared through facile in‐situ hydrothermal process. The composite was used for non‐enzymatic hydrogen peroxide sensing and electrochemical overall water splitting. The core‐shell structure was established from the transmission electron microscopy image analysis. Raman and UV‐Vis spectroscopy analysis confirmed the interaction between CuO and CQDs. The electrochemical studies showed the limit of detection and sensitivity of the prepared composite as 2.4 nM and 56.72 μA μM^?1 cm^?2, respectively. The core‐shell structure facilitated better charge transportation which in turn exhibited elevated electro‐catalysis towards hydrogen evolution reaction (HER), oxygen evolution reaction (OER) and overall water splitting. The overpotential of 159 mV was required to achieve 10 mA cm^?2 current density for HER and an overpotential of 322 mV was required to achieve 10 mA cm^?2 current density for OER in 1.0 M KOH. A two‐electrode system was constructed for overall water splitting reaction, which showed 10 and 50 mA cm^?2 current density at 1.83 and 1.96 V, respectively. The prepared CuO@CQDs@CHNS catalyst demonstrated excellent robustness in HER and OER catalyzing condition along with overall water splitting reaction. Therefore, the CuO@CQDs@CHNS could be considered as promising electro‐catalyst for H₂O₂ sensing, HER, OER and overall water splitting.     

纳米多孔Ni、Ni3S2/Ni复合电极的制备及其电催化析氢性能

采用脱合金化和水热合成的方法制备纳米多孔Ni和纳米多孔Ni₃S₂/Ni复合电极。通过N₂吸附-脱附测试、XRD、SEM、TEM等方法表征电极的孔径分布、物相和微观结构。在1 mol·L^-1的NaOH溶液中,运用线性扫描伏安（LSV）曲线、交流阻抗（EIS）谱图、恒电流电解法等测试电极的电催化析氢性能。结果表明：在电流密度为50 mA·cm^-2时,与纳米多孔Ni相比,Ni₃S₂/Ni合金具有更低的析氢过电位以及更高的析氢活性,同时纳米多孔Ni₃S₂/Ni复合电极具有更低表观活化能和电子转移阻抗,进一步明确了过渡金属硫化物对电催化析氢性能的特殊贡献。     

纳米多孔Ni、Ni3S2/Ni复合电极的制备及其电催化析氢性能

采用脱合金化和水热合成的方法制备纳米多孔Ni和纳米多孔Ni₃S₂/Ni复合电极。通过N2吸附-脱附测试、XRD、SEM、TEM等方法表征电极的孔径分布、物相和微观结构。在1 mol·L^-1的NaOH溶液中,运用线性扫描伏安(LSV)曲线、交流阻抗(EIS)谱图、恒电流电解法等测试电极的电催化析氢性能。结果表明:在电流密度为50 mA·cm^-2时,与纳米多孔Ni相比,Ni₃S₂/Ni合金具有更低的析氢过电位以及更高的析氢活性,同时纳米多孔Ni₃S₂/Ni复合电极具有更低表观活化能和电子转移阻抗,进一步明确了过渡金属硫化物对电催化析氢性能的特殊贡献。