Ⅴ(Ⅳ)在不同电极上氧化还原动力学研究

分别以导电塑料集流板、石墨棒、铂片作工作电极,应用循环伏安法和稳态极化法研究Ⅴ(Ⅳ)的阳极氧化动力学过程,计算Ⅴ(Ⅳ)在不同材料电极上的反应动力学参数.结果表明,以导电塑料板作电极,硫酸氧钒有较宽的水稳定区,且析氧电位较高;在石墨电极上,Ⅴ(Ⅴ)/Ⅴ(Ⅳ)的交换电流密度较大,表现出较好的可逆性;而在铂电极上,硫酸氧钒更易析氢.     

氢钼青铜对铂催化氧还原反应的促进作用

采用循环伏安法在玻碳电极上和硫酸溶液中电沉积制备出铂催化剂(Pt)及铂-氢钼青铜复合催化剂(Pt-HxMoO3), 用旋转圆盘电极研究并比较了它们对硫酸溶液中氧还原反应的催化活性. 研究结果表明, HxMoO3能明显地提高Pt对氧还原反应的电催化活性. 通过对静态电极上氧还原的峰电流与扫描速度的关系以及旋转圆盘电极上氧还原电流与旋转速度的关系的分析发现, HxMoO3提高了铂电极氧还原反应电荷传递步骤的传递系数, 因此加快了氧还原的动力学过程.     

Ce4+/Ce3+-V2+/V3+氧化还原流动电池的可行性研究(Ⅱ)--旋转圆盘(RDE)与旋转环盘(RRDE)法对Ce4+/Ce3+氧化还原体系的研究

用RDE与REDE法研究了Ce4+/Ce3+-V2+/V3+氧化还原流动电池中Ce4+/Ce3+体系的电化学动力学参数,以说明组成该新型氧化还原流动电池的可能性.用RDE法得出在铂电极表面与玻碳电极上均会生成一层氧化膜,对Ce3+的氧化反应产生阻碍作用.但在铂上的氧化膜对Ce4+的还原反应却有催化作用.用Rrde法得出Ce3+在玻碳电极上的氧化与析氧之间存在着竞争,为得到较高的Ce3+氧化效率,应控制氧化电流在2～8 mA@cm-2之间.     

抗坏血酸在PPy-HEImTfa/Pt电极上的电催化氧化及其机理

以铂为基底电极,在1-乙基咪唑三氟乙酸盐(HEImTfa)离子液体中电化学合成导电聚吡咯(PPy),制得PPy-HEImTfa/Pt电极;采用循环伏安法研究了PPy-HEImTfa/Pt电极对抗坏血酸的电催化氧化性能.结果表明:PPy-HEImTfa/Pt电极对0.1mo·lL-1抗坏血酸具有较高的电催化氧化活性,与相同条件下硫酸溶液中在铂表面修饰的聚吡咯(PPy-H2SO4/Pt)电极和裸铂电极相比,其氧化峰电位分别降低了0.10和0.19V,氧化峰电流分别增加了3.0和3.6mA.同时采用原位傅里叶变换红外(insitu FTIR)光谱技术对抗坏血酸在PPy-HEImTfa/Pt电极上的电氧化机理进行了研究,结果表明:抗坏血酸在PPy-HEImTfa/Pt电极上首先被氧化为脱氢抗坏血酸,在水溶液中脱氢抗坏血酸迅速发生水合作用形成水合脱氢抗坏血酸,它进一步水解并发生内酯开环反应生成2,3-二酮古洛糖酸;在较高电位下,部分抗坏血酸最终被氧化成CO2.     

铂电极上苯和苯磺酸吸附定向的现场红外反射吸收光谱电化学方法研究

本文用现场红外反射吸收光谱电化学方法和循环伏安法研究铂电析上苯和苯磺酸的吸附定向。对于苯/铂势系, 电势在-0.6至0.0V(相对饱和甘汞电极)内, 苯主要以垂直方式吸附; 在0.0至0.8V内则主要以平躺方式吸附。对于苯磺酸/铂体系,电势在-0.4V至0.0V内, 苯磺酸分子中的苯环主要呈垂直吸附且SO~3H基团远离电极表面; 在0.0至1.0V内则主要以倾斜平躺方式吸附, SO~3H基团通过其中的两个氧原子吸附于电极表面上。     

1,3-二甲基-5-亚硝基-6-氨基脲嘧啶铂电极电化学加氢机理研究

采用稳态极化法、循环伏安法和恒电位库仑法对1,3-二甲基-5-亚硝基-6-氨基脲嘧啶在铂电极上的电化学加氢机理进行了研究,研究介质为硫酸和硫酸钾水溶液.结果表明,pH=3时,1,3-二甲基-5-亚硝基-6-氨基脲嘧啶在铂电极析氢电位(-600～-800mV,vs.饱和硫酸钾的硫酸亚汞参比电极)前,发生加氢还原反应,氢离子在铂电极表面得到电子生成原子态的氢参与反应.随着pH值降低,加氢反应速度增大,还原电位正移.在铂电极上的电化学加氢过程受扩散控制,增大搅拌速度和提高温度都可提高反应速度.     

钛基PbO2+nano-WO3电极材料的复合共沉积及析氧活性

利用复合共沉积法,在涂有中间层SnO2-Sb2O5的Ti基体上制备了PbO2+nano-WO3复合电极材料.采用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)和双电层电容法等对复合电极表面的组成、结构、形貌及有效电化学面积进行测试.结果表明,随着纳米WO3掺杂量逐渐增大,复合电极的表面粗糙度和孔隙率逐渐变大,电化学有效面积也随之增大;利用线性扫描及Tafel曲线等电化学测试方法研究了nano-WO3的掺杂对复合电极析氧活性的影响,结果表明,掺杂nano-WO3的复合电极较纯PbO2电极的析氧活性大幅提高,其起始析氧电位发生负移,析氧过电位下降,最大可降低近300 m V.     

全钒液流电池高浓度下V(IV)/V(V)的电极过程研究

采用循环伏安、低速线性扫描和阻抗技术, 以石墨为电极, 研究了V(IV)/V(V)在较高浓度下的电极过程. 结果表明, 采用2.0 mol•L-1 的V(IV)溶液时, H2SO4浓度低于2 mol•L-1, V(IV)/V(V)反应极化大, 可逆性差, 表现为电化学和扩散混合控制; H2SO4浓度增至2 mol•L-1以上, V(IV)/V(V)反应的可逆性提高, 转为扩散控制, 且增加H2SO4浓度有利于阻抗的降低; 但H2SO4浓度超过3 mol•L-1, 溶液的粘度和传质阻力大, 阻抗反而增大. 在3 mol•L-1的H2SO4中, 随着V(IV)浓度的增加, 体系的可逆性和动力学改善, 阻抗减小; 但V(IV)浓度超过2.0 mol•L-1, 较高的溶液粘度导致溶液的传质阻力迅速增加, V(IV)/ V(V)的电化学性能衰减, 阻抗增大. 因此, 综合考虑电极反应动力学和电池的能量密度两因素, V(IV)溶液的最佳浓度为1.5～2.0 mol•L-1, H2SO4浓度为3 mol•L-1.     

钒化合物引发丙烯腈聚合──高分子场效应

研究了酸性介质中五价钒氧离子（VO）、强碱性阴离子交换树脂负载钒（V）（BAEV）、硫酸氧钒（VOSO4）、杨梅形聚羧酸氧钒（IV）（APCV）、杨酸形聚亚氨二乙酸氧钒（IV）（APIV）、杨梅形聚得偕亚氨二乙酸氧钒（IV）（APOV）、笼形聚羧酸氧钒（IV）（CPCV）和笼形聚肟偕亚氨二乙酸氧钒（IV）（CPOV）等与硫脲（TU）配住生成活性种并引发丙烯腈（AN）聚合反应。表观聚合速度（Rp）分别是：VO-TU:Rp=2.8X105e-14200/RTC2.2'(AN)c.20(HNO3)c0(V5+)c1.3(TU)BAEV-TU:Rp=1.9X104e-6860/RTc1.2(AN)c1.0'(HNO3)c0.44(PV)c1.0(TU)VOSO4-TU:Rp=0APCV-TU:Rp=2.3X104e-4100/Rtc1.5(AN)c1.5(HNO3)c0.5(PV)c2.0(TU)APIV-TU:RP=2.2X105e-6860/RTc1.0(AN)c2.0(H2SO4)c0.5(PV)c1.5(TU)APOV-TU:RP=1.9X108e-10800/RTc.10(AN)c1.0(HNO3)c0.6(PV)c1.5(TU)CPCV-TU:Rp=9.7X105e-10500/RTc1.0(AN)c1.5(HNO3)c0.5(PV)c0.76(TU)CPOV-TU:Rp=1.0X108e-10500/RTc1.0(AN)c3.0(HNO3)c1.0(PV)c1.5(TU)根据实验结果,认为：（一）钒化合物与硫脲在酸性介质中通过“逐步配位—质子转移”机理产生引发种;（二）钒络合物及其活化后所产生的阳离子自由基（i＝0,1,2,…,n）处于大分子引力场内进行链引发,在某些情况下,原地进行键增长反     

全钒液流电池铂氢微型参比电极体系的构筑与性能

铂丝电极表面上电沉积一层金属钯,用阴离子交换隔膜材料封装,制得铂氢微型参比电极,工艺简单、稳定性高. 将该微型参比电极应用于全钒储能电池性能研究,可内置于电池多孔电极内部,监测电池正负极充放电性能. 结果显示,电池容量衰减主要归因于电解液中的活性物质V(IV)的逐渐减少及V(V)的积累导致正负极活性物质不平衡.     

Formation and Oxidation of Hydrogen Molybdenum Bronze on Platinum Electrode in Sulfuric Acid Solution

Hydrogen molybdenum bronze (HxMoO3) can be electrodeposited on platinum and oxidized in two steps to the hydrogen molybdenum bronze with less amount of hydrogen HyMoO3 (y相似文献   

聚苯胺纳米纤维修饰石墨箔电极的制备及电化学性能

以石墨箔(GF)为工作电极, 采用循环伏安法(CV), 通过电化学聚合, 制备了聚苯胺(PANI)纳米纤维修饰GF电极(Nano-PANI/GF). 利用红外光谱(FTIR)研究了Nano-PANI/GF修饰电极上聚合物的组成, 利用扫描电镜(SEM)观测了Nano-PANI/GF修饰电极的表面形貌. 利用循环伏安法研究了Nano-PANI/GF修饰电极在0.1 mol/L磷酸盐缓冲溶液(pH=6.9)中的电化学活性, 发现Nano-PANI/GF修饰电极在中性溶液中有良好的电化学活性. Nano-PANI/GF修饰电极对抗坏血酸(AA)电化学氧化的催化作用结果表明, 在0.2 V(vs. SCE)电位下, 在浓度范围1.7~2.0×10³ μmol/L内, 抗坏血酸的氧化电流与浓度呈良好线性关系, 线性方程式为y=0.00013x+0.0031. 修饰电极对抗坏血酸的最低检测限为1.7 μmol/L(S/N=3).     

六氰合铁酸铜钴薄膜修饰铂电极的电化学、XRD及XPS研究

采用循环伏安法在铂电极上电聚合了六氰合铁酸铜钴薄膜,并用电化学、XRD 和XPS对该薄膜进行了表征。研究表明此薄膜属于取代型的多核六氰合铁酸盐,由 Cu~(2+),Co~(2+)和Fe~(2+)共同占据晶格格点。通过改变Cu~(2+),Co~(2+)和 Fe~(3+)在沉积液中的比例可以改变聚合膜的性质。随沉积液中Cu~(2+)含量的增加 ,聚合膜中铜的含量相应增加而晶格常数则逐渐减小,但保持着面心立方的晶格对 称性。当沉积液中Cu~(2+):Co~(2+):Fe~(3+) = 1:1:2时,得到的聚合膜具有比较 典型的性质,该薄膜修饰的铂电极在pH 4～10之间均能保持着稳定的电化学响应。 其对一价阳离子的选择性顺序为K~+ > Li~+ > Na~+ > NH_4~+,与单组分的六氰铁 酸酮和六氰合铁酸钴都存在着较大的差别。XPS实验表明氧化态薄膜中铁元素以Fe (III)存在,并且在X射线的照射下很快转化为Fe(II)。     

功能聚间苯二胺膜用于免疫传感器分析

以电化学聚合法在石墨电极上获得聚间苯二胺膜（ＰＭＰＤ），并建立了快速、灵敏的膜质量检验方法：辣根过氧化物酶（ＨＲＰ）标记ＰＭＰＤ膜－邻苯二胺（ＯＰＤ）反应法，对聚合、活化等条件作了研究；进一步制成了检测乙肝表面抗原（ＨＢｓＡｇ）和检测鼠免疫蛋白（ＭＩｇＧ）的免疫电极，对血清样品作了检测．结果表明：２．５Ｖ电池电压下，于含０．１２ｍｏｌ／ＬＭＰＤ的１．２ｍｏｌ／ＬＨ２ＳＯ４中聚合２０ｍｉｎ，再以３０ｇ／Ｌ浓度的戊二醛活化４ｈ，所得ＨＲＰ标记电极及免疫电极重现性好；检测ＨＢ－ｓＡｇ和ＭＩｇＧ的线性范围分别为０．１～３．２ｍｇ／Ｌ及０．１～１０ｍｇ／Ｌ     

双酚A在氮掺杂多壁碳纳米管修饰电极上的电化学行为及测定

构建了不同百分含量的氮掺杂的多壁碳纳米管化学修饰石墨电极,利用线性扫描伏安法及循环伏安法研究了双酚A(BPA)在修饰电极上的电化学行为。提出了一种灵敏、简便的直接检测双酚A的电化学分析方法。在pH6.98的PBS缓冲溶液中,在电位0.20 V富集后,该修饰电极在0.680 V出现一个灵敏的、峰形好的氧化峰。表明氮掺杂多壁碳纳米管薄膜对双酚A的氧化表现出一定的催化作用,能显著提高双酚A的氧化峰电流。在优化条件下,采用线性扫描伏安法对双酚A进行测定。双酚A的氧化峰电流与其浓度在2.5×10-7～1.0×10-4 mol/L之间有很好的线性关系(R为0.996),检出限为5.0×10-8mol/L。电极已初步用于实际样品中BPA的测定。     

多巴胺在dsDNA/Ni2+/聚邻氨基酚修饰碳糊电极上的伏安行为

通过电化学聚合法在碳糊电极上共聚制备了聚邻氨基酚/Ni2+膜(Ni2+/P-OAP/CPE), 研究了膜的伏安特性, 并制成dsDNA修饰电极, 通过电化学和紫外光谱法进行表征. 将dsDNA/Ni2+/P-OAP/CPE电极应用于多巴胺的电催化氧化, 同时将该方法用于盐酸多巴胺针剂的测定, 亦获得了满意的结果.     

Pt（111）电极上O2与OHad的吸脱附及氧还原反应动力学

研究了Pt（111）电极在0．1mol／LHClO4溶液中O2吸附与OHad脱附及氧还原反应的动力学．研究发现OHad的可逆吸脱附速率很快;在氧还原的动力学或动力学与传质混合控制区,恒电位下氧还原的电流随反应时间缓慢衰减,在转速较大,扫速较慢的情形下正向扫描过程中氧还原的电流总是明显低于逆向扫描的电流;Pt／0．1mol／LHClO4从无O2切换到O2饱和时,其开路电位迅速从0．9V增加到1．0V．结果表明,Pt（111）电极上O2解离生成OHad速率很快,ORR过程中OHad会在表面缓慢积累,氧还原反应的动力学主要由反应 OHad＋H^＋＋e→←H2O的平衡热力学决定．     

Voltammetric measurements at the surface of cotton: absorption and catalase reactivity of a dinuclear manganese complex

Voltammetric measurements at the surface of cotton fabric were conducted after impregnating the surface of the textile with graphite flakes. The resulting conducting surface contact was connected to a conventional basal plane pyrolytic graphite substrate electrode and employed both in stagnant solution and in rotating disc voltammetry mode. Diffusion through the immobilized cotton sample (inter-fiber) is probed with the aqueous Fe(CN)6(4-/3-) redox system. With a small amount of platinum immobilized at the cotton surface, catalase reactivity toward hydrogen peroxide was observed and used to further quantify the diffusion (intra- and inter-fiber) into the reactive zone at the graphite-cotton interface. A well-known catalase model system, the dinuclear manganese metal complex [Mn(IV)2(micro-O)3L2](PF6)2 (with L=1,4,7-trimethyl-1,4,7-triazacyclononane), is investigated in aqueous 0.1 M carbonate buffer at pH 9.8 in contact with cotton fabric. Absorption of the metal complex is monitored and quantified by voltammetric methods. A Langmurian binding constant of approximately K=2x103 M-1 was determined. Voltammetric measurements of the adsorbed metal complex reveal strong absorption and chemically irreversible reduction characteristics similar to those observed in solution. In the presence of hydrogen peroxide, catalyst coverage dependent anodic catalase activity was observed approximately following the rate law rate=k[catalyst]surface[H2O2]solution and with k=3x104 dm3 s-1 mol-1. The catalyst reactivity was modified by the presence of cotton.