铂铋金属间化合物催化剂的氧还原与抗甲醇氧化性能

采用氩弧熔炼后热处理方法制备了PtBi金属间化合物材料.采用循环伏安法和旋转圆盘电极进行电化学性能测试.通过在0.5 mol•L^－1 H₂SO₄＋0.25 mol•L^－1 CH₃OH溶液中对氧还原的起始电位和电流密度大小比较发现,与光滑铂电极相比,PtBi金属间化合物具有良好的氧还原催化性能和抗甲醇中毒性能.从结构方面分析了PtBi具有抗甲醇中毒性能的原因,认为是PtBi中Pt-Pt的间距大，不利于甲醇的吸附解离. X射线光电子能谱(XPS)结果表明,PtBi材料中Pt的d电子空穴增加,可能是导致PtBi电极表面氧还原电流增大的原因.     

不对称双二茂铁脲衍生物的合成、表征及电子传递性质

以二茂铁为原料,通过多步反应,首先合成了对称的桥联双二茂铁脲(5),再将其与胱胺反应,合成了一种新的不对称桥 联双二茂铁脲衍生物MeOOC-Fc-NH-CO-NH-Fc-CO-NH-(CH₂)₂-S-S-(CH₂)₂-NH₂ (7)(Fc：二茂铁)。对目标产物进行了红外、紫外、¹H NMR和MS表征;由于目标化合物7含有不对称的二茂铁脲这一特殊结构,采用循环伏安(CV)方法对化合物7的电子迁移特性进行了研究。结果表明2个二茂铁之间通过脲键传递电子,从而使2个二茂铁基团可以分别被氧化,它们的氧化电位差ΔE_o^?为181 mV,它们之间的稳定常数Kc为1 145。相对于对称的二茂铁脲(5)(ΔE_o^?=140 mV,K_c=207),这种不对称结构分子中2个二茂铁之间电子间的相互作用增强。     

电沉积三维多孔Pt/SnO2薄膜及其对甲醇的电催化氧化

在高电流密度下以阴极析出的氢气泡为“模板”电沉积三维多孔Sn薄膜, 经在200 ℃ 2 h和400 ℃ 2 h热处理氧化后电沉积金属Pt, 制得三维多孔的Pt/SnO₂ (3D-Pt/SnO₂)薄膜. 通过扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)分析了薄膜的形貌和结构. 结果显示Pt主要沉积在SnO₂枝晶上, 形成Pt_shell/SnO_2core结构的枝晶. 在0.5 mol•dm^－3 H₂SO₄＋1.0 mol•dm^－3 CH₃OH溶液中的循环伏安结果表明, 3D-Pt/SnO₂薄膜电极在酸性溶液中电催化氧化甲醇的性能优于电沉积的纯铂电极, 而且具有较高的稳定性.     

电沉积三维多孔Pt/SnO2薄膜及其对甲醇的电催化氧化

在高电流密度下以阴极析出的氢气泡为“模板”电沉积三维多孔Sn薄膜, 经在200 ℃ 2 h和400 ℃ 2 h热处理氧化后电沉积金属Pt, 制得三维多孔的Pt/SnO₂ (3D-Pt/SnO₂)薄膜. 通过扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)分析了薄膜的形貌和结构. 结果显示Pt主要沉积在SnO₂枝晶上, 形成Pt_shell/SnO_2core结构的枝晶. 在0.5 mol•dm^－3 H₂SO₄＋1.0 mol•dm^－3 CH₃OH溶液中的循环伏安结果表明, 3D-Pt/SnO₂薄膜电极在酸性溶液中电催化氧化甲醇的性能优于电沉积的纯铂电极, 而且具有较高的稳定性.     

三组Pt- Ru/C催化剂前驱体对其性能的影响

分别以三组不同的Pt和Ru化合物为前驱体, 采用热还原法制备了Pt-Ru/C催化剂, 比较不同前驱体对催化剂性能的影响；通过XRD和TEM技术对催化剂的晶体结构及微观形貌进行了分析. 结果表明以H₂PtCl₆+RuCl₃和自制(NH₄)₂PtCl₆+Ru(OH)₃为前驱体的催化剂Pt和Ru没有完全形成合金状态, 在Pt(111)和Pt(200)之间有Ru(101)存在；以Pt(NH₃)₂(NO₂)₂和自制含钌化合物为前驱体制备的催化剂未检测出Ru金属或其氧化物的衍射峰, Pt-Ru颗粒在载体上分散均匀, 粒径最小, 为3.7 nm. 利用玻碳电极测试了循环伏安、记时电流和阶跃电位曲线, 考核了上述催化剂对甲醇阳极催化氧化活性的影响；结果表明：以Pt(NH₃)₂(NO₂)₂和自制含钌化合物为前驱体制备的催化剂对甲醇的电催化氧化活性最高, 循环伏安曲线峰电流密度达11.5 mA•cm^-2.     

石墨层间化合物FeCl3-CrO3-GIC的制备及性能研究

以天然鳞片石墨、CrO₃、CH₃NO₂、FeCl₃为原料，按物质的量的比34∶1.5∶22∶1，利用化学氧化法制备出低温易膨胀、高膨胀容积的石墨层间化合物，300 ℃时膨胀容积为420 mL·g^-1，800 ℃时达到最大膨胀容积630 mL·g^-1，明显优于传统硫酸、硝酸插层的石墨层间化合物。采用SEM、EDS、FTIR、XRD、TG、VSM等技术对石墨层间化合物的组成、结构、性能进行了表征和分析。     

[NH3(CH2)5NH3][Fe2{O3PC(CH3)(OH)(PO3H)}2]·2H2O:一个新的二膦酸亚铁化合物的合成、结构与性质研究

通过水热合成得到一个新的有机二膦酸亚铁化合物[NH₃(CH₂)₅NH₃][Fe₂^Ⅱ{O₃PC(CH₃)(OH)(PO₃H)}₂]·2H₂O,该化合物包含阴离子型共价双链[Fe₂^Ⅱ{O₃PC(CH相似文献   

CoPt纳米空心球甲醇电催化氧化和原位电化学傅里叶变换红外光谱研究

采用化学还原和电位置换法制备了CoPt 纳米空心球, 该催化剂对甲醇氧化表现出较好的电催化活性.透射电镜(TEM)、能量散射光谱(EDS)和电化学循环伏安实验结果表明, 在0.1 mol·L^-1 H₂SO₄+0.1 mol·L^-1CH₃OH中进行测试时, CoPt 纳米空心球发生了去合金化过程, 催化剂表面Co元素溶解, 形成了富Pt 表面, 表现出更好的电催化活性, 同时表现出较好的结构稳定性. 采用原位电化学红外光谱在分子水平研究了CoPt 纳米空心球上甲醇氧化过程, 发现甲醇在CoPt 纳米空心球氧化中间产物主要为CO, 且CO表现出异常红外效应, 与CO为探针分子在CoPt纳米空心球上得到的红外光谱结果一致. 研究结果表明, 去合金化方法是一种有效调节催化剂表面组成和性能的手段, 原位电化学红外光谱是潜在的原位研究有机小分子氧化机理的方法, 在燃料电池中将得到广泛的应用.     

均匀沉淀法制备Co(OH)2及其超电容特性

以氯化钴为原料、氨水(28wt%)为沉淀剂采用均匀沉淀法成功地合成了Co(OH)₂。X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)测试表明，表面活性剂Tween-80的加入使所制备的α-Co(OH)₂呈现出类似花朵的形貌;循环伏安、恒电流充放电、交流阻抗和循环寿命等电化学测试表明，该材料的电化学性能也得到一定的提高，其单电极比电容可达到370 F·g^-1。     

铱(Ⅲ)卟啉β-羟乙与基醛的碳氢键活化

铱(Ⅲ)卟啉β-羟乙基,Ir^Ⅲ(ttp)CH₂CH₂OH(ttp=5,10,15,20-二价阴离子tetratolylporphyrinato),发现选择性裂解芳醛的醛的碳-氢键和给铱酰基配合物。酰基铱配合物对羰基化和脱羰反应以及潜在的功能化研究的很好的候选材料。这碳-氢键的建议活化机理：通过初始的β-羟基消除Ir^Ⅲ(ttp)CH₂CH₂OH生成Ir^Ⅲ(ttp)OH,然后进行与醛的CH键的σ-键复分解发生。     

金属间化合物PtBi对甲酸的电催化氧化

从 1839 年 Grove 首次提出了燃料电池理论, 并 证实了氢/氧燃料电池能直接把化学能转化为电能 以来, 氢/氧燃料电池迅速发展起来。但是由于氢气 在储存、运输以及供应方面存在很多难以克服的困 难, 而有机分子的重整制氢成本太高以及电池构造 复杂等因素[1,2], 使得人们将目光     

Pt及其修饰电极上乙醇吸附和氧化的CV和EQCM研究

运用电化学循环伏安和石英晶体微天平研究了乙醇在Pt电极和以Sb,S吸附原子修饰的Pt(Pt/Sbad和Pt/Sad)电极上的吸附和氧化过程。结果表明乙醇的氧化与电极表面氧物种有着极其密切的关系。Pt电极表面Sb吸附原子能在较低的电位下吸附氧,可显著提高乙醇电催化氧化活性。相反,Pt电极表面S吸附原子的氧化会消耗表面氧物种,抑制了乙醇的电氧化。本文从表面质量变化提供了吸附原子电催化作用的新数据。     

铂钌电极上乙醇解离吸附与氧化行为的原位SERS研究

应用电化学循环伏安法和原位表面增强拉曼光谱研究了乙醇在Pt-Ru电极上的解离吸附与氧化行为,首次获得了酸性介质中乙醇在Pt-Ru电极上解离吸附的表面拉曼光谱.实验表明:乙醇在粗糙铂和Pt-Ru电极上均能自发地解离出强吸附中间体CO,而且在Pt-Ru电极上,强吸附中间体CO氧化的过电位比在粗糙铂电极上降低了约140mV.初步证实酸性介质中乙醇在Pt-Ru电极上的氧化遵从双途径机理.本研究结果说明,表面增强拉曼光谱技术能拓展到有实用价值的电催化体系.     

乙醇在粗糙铂电极上解离吸附与氧化的原位SERS研究

采用循环伏安法和原位表面增强拉曼光谱（SERS）研究了乙醇在粗糙铂电极上的吸附和氧化行为,获得了乙醇在粗糙铂电极上解离吸附的表面增强拉曼光谱.研究表明,在酸性介质中,乙醇能在粗糙铂电极上自发地解离出强吸附物种CO,在低波数区检测到桥式和线性吸附CO的铂碳键的伸缩振动信息;乙醇在粗糙铂电极上的氧化反应受扩散步骤控制;从分子水平初步证实乙醇的氧化是通过双途径机理进行的.     

乙醇在Pt/nanoTiO2-CNT复合催化剂上的电催化氧化

通过前驱体Ti(OEt)4直接水解和电化学扫描电沉积法制备在Ti基体上的纳米TiO2-碳纳米管复合膜载Pt(Pt/nanoTiO2-CNT)复合催化剂. 透射电镜 (TEM) 和X射线衍射 (XRD) 结果表明, 锐钛矿型纳米TiO2粒子和Pt纳米粒子(粒径均为5~10 nm)均匀地分散在碳纳米管表面. 通过循环伏安和计时电流法研究表明, Pt/nanoTiO2-CNT 复合催化剂(Pt载量为0.32 mg•cm−2) 具有高达51.8 m2•g−1的电化学活性比表面积, 常温常压下对乙醇的电化学氧化具有高催化活性和稳定性, 乙醇氧化峰电位分别为0.59、0.96和0.24 V, 氧化峰电流密度分别达到−115、−113和−75 mA•cm−2. 复合催化剂对乙醇电氧化的高催化活性可归因于nanoTiO2、CNT和Pt纳米粒子的协同催化作用.     

Pt-MoOx/CNT电极的制备及其对乙醇氧化电催化性能研究

MoOx,a non-noble secondary catalyst instead of noble metal Ru,was dispersed on carbon nanotubes(CNT)andthen the primary catalyst Pt was electrodeposited on MoO_x/CNT/graphite electrode by potential-step method.CNTused was grown directly on graphite disk by chemical vapor deposition.The Pt-MoO_x/CNT/graphite electrode wascharacterized by scanning electron microscopy and energy dispersive X-ray spectroscopy.The electrocatalyticproperty and the long-term cyclic stability of Pt-MoO_x/CNT/graphite electrode for ethanol oxidation have been in-vestigated in 1.0 mol/L CH_3CH_2OH 0.1 mol/L H_2SO_4 by cyclic voltammetry.On the other hand,the effect of theloading mass of MoO_x on specific activity of Pt-MoO_x/CNT/graphite electrode and the activation energy of ethanoloxidation were investigated.The Pt-MoO_x/CNT/graphite electrode shows good long-term cyclic stability.82%value of peak current density at the oxidation peak around 0.69 V(vs.SCE)remains after 500 cycles,which ishigher than those of Pt/CNT/graphite and Pt-Ru/CNT/graphite electrodes with the corresponding values of 55% and72%,respectively.     

磷钼酸修饰的铂电极对二甲醚氧化的电催化作用

利用循环伏安扫描法制备了磷钼酸(H3PMo12O40)修饰的铂电极.在制备修饰电极时,随着扫描次数的增加,磷钼酸的氧化还原峰电流增大,但最终获得稳定的重现性好的磷钼酸修饰的铂电极.通过循环伏安法研究了该修饰电极对二甲醚氧化的电催化反应.结果表明,与未修饰的铂电极相比,磷钼酸修饰的铂电极电催化氧化二甲醚的起始氧化电位负移50 mV,氧化峰电位负移35 mV,氧化峰电流密度提高了1.86倍,这表明修饰电极的电催化活性有了很大的提高.同时,电位负扫时,二甲醚在425 mV(vsSCE)处出现氧化峰,表明二甲醚在修饰电极上的电氧化机理可能发生了改变.实验还发现,制备修饰电极时,降低扫速会提高还原物质杂多蓝的吸附量,但过多的修饰物质会降低铂的活性位数目,反而降低了对二甲醚氧化的电催化作用.     

FTIR study of the ethanol electrooxidation on Pt(100) modified by osmium nanodeposits

In the present work, ethanol electrooxidation on a Pt(100) electrode modified by different coverage degrees of osmium nanoislands obtained by spontaneous depositions, was extensively studied employing in situ FTIR spectroscopy. A collection of spectra of the ethanol adsorption and oxidation processes was acquired during the first series of a positive potential step, to determine the intermediate species, as well as the main products formed. The spectroscopic results obtained were correlated with conventional electrochemical results obtained by cyclic voltammetry. It was shown that the catalytic activity of Pt(100) for ethanol oxidation increases significantly after osmium deposition and that the mechanistic pathway for this reaction depends directly on the osmium coverage degree. Thus, for low osmium coverage (theta;( Os) up to 0.15) the formation of CO as an intermediate was favored and hence the full oxidation of adsorbed ethanol to CO(2) was increased. For higher osmium coverages (theta;(Os) up to 0.33), the higher the coverage is, the more the direct ethanol oxidation to acetaldehyde and acetic acid is favored. For osmium coverage degree of 0.40, the catalytic activity of the electrode for ethanol oxidation decreased. On an almost complete osmium layer (theta;(Os) = 0.92) obtained by electrodeposition at 50 mV vs reversible hydrogen electrode, the catalytic activity for ethanol oxidation shows a much lower value.     

Performance study of palladium modified platinum anode in direct ethanol fuel cells: A green power source

The direct ethanol fuel cell is a green and renewable power source alternative to fossil fuels and produces less emissions compared to a combustion engine. Ethanol can be generated in great quantity from renewable resources like biomass through a fermentation process. Bio-generated ethanol is thus attractive fuel since growing crops for biofuels absorbs much of the carbon dioxide emitted into the atmosphere from the oxidation of ethanol. The platinum and palladium were co-deposited on graphite substrate by the galvanostatic technique and employed as anode catalyst for ethanol electrooxidation. The information on surface morphology, structural characteristics and bulk composition of the catalyst was obtained using scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD) and energy dispersive X-ray (EDX) spectroscopy. The cyclic voltammetry (CV) were used for the estimation of the electrochemically active surface area (ECSA) of the synthesized catalysts in alkaline medium. The CVs for ethanol oxidation revealed superior catalytic activity of Pt–Pd/C compared to Pd/C and Pt/C. The effect of OH^? on ethanol oxidation at Pt–Pd/C catalyst was studied using cyclic voltammetry, quasisteady-state polarization, chronoamperometry, and electrochemical impedance spectroscopy (EIS). The Pt–Pd/C catalyst shows good stability and enhanced electrocatalytic activity is ascribed to the synergistic effect of higher electrochemical surface area, preferred OH^? adsorption on the surface and palladium ad-atom contribution on the alloyed surface.     

Pt微粒修饰纳米纤维聚苯胺电极对甲醇氧化电催化

以脉冲电流法制备的纳米纤维状聚苯胺(PANI)为Pt催化剂载体，用它制备了甲醇阳极氧化的催化电极Pt/（nano-fibular PANI）.研究结果表明, Pt/（nano-fibular PANI）电极对甲醇氧化具有很好的电催化活性,并有协同催化作用.在相同的Pt载量条件下， Pt/（nano-fibular PANI）电极比Pt微粒修饰的颗粒状聚苯胺电极Pt/(granular PANI)具有更好的电催化活性.此外， Pt的电沉积修饰方法同样影响Pt/（nano-fibular PANI）电极对甲醇氧化的催化活性.脉冲电流法沉积Pt形成的复合电极较循环伏安法电沉积得到的Pt复合电极具有更优异的催化活性.