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杂多酸修饰的电极对于甲醇电氧化的促进作用 总被引:4,自引:0,他引:4
采用杂多酸修饰光滑铂电极,研究其对甲醇电催化氧化的作用,发现与未修饰光滑铂电极相比,分别经磷钨酸和硅钨酸修饰的电极上甲醇电催化氧化速率明显增加. 相似文献
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甲醇在欠电位沉积Sn/Pt电极上催化氧化 总被引:10,自引:0,他引:10
在欠电位沉积(upd)锡修饰的铂电极(upd-Sn/Pt)上,对甲醇电化学催化氧化过程进行了研究.发现当Pt表面upd-Sn的覆盖率在20%附近时,对甲醇的催化氧化的增强作用最为明显;在电位低于0.35 V (vs RHE)时,甲醇在Pt与upd-Sn/Pt电极上氧化只进行到脱氢生成CO的步骤;在0.35 V以后,表面Sn-OH形成,反应Sn-OH+COads=Sn+CO2+H++e有利于表面CO的去除;而Pt电极上,只有0.6 V以后,才有反应Pt-OH+COads=Pt+CO2+H++e发生.因此,Sn的存在有利于甲醇在较低的电位下氧化; Pt电极上CH3OH脱氢并释放出电子的过程是一个快速的过程,表面CO的去除是甲醇氧化过程的控制步骤;甲醇氧化产生的表面吸附态CO 以线式吸附为主,少量的桥式吸附态CO在反应初期即达到吸附饱和; Pt表面上upd-Sn表现的催化增强作用,在光亮铂电极和在高分散铂黑电极上是一致的. 相似文献
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运用HREELS技术对甲醇在预吸附氯的Ag(111)表面上的吸附氧化行为进行了较细致的研究.结果证明Cl对甲醇氧化的影响缘于它在Ag(111)上的吸附所引起的表面结构的改变进而改变表面氧吸附物种,从而使得甲醇氧化的中间产物发生变化.实验结果说明甲醇在Ag(111)和低暴露量氯吸附的Ag(111)表面上的氧化行为是相似的,检测到了中间产物Ⅰ和Ⅲ;在高暴露量氯吸附的Ag(111)上甲醇氧化时则产生中间产物Ⅰ、Ⅳ和甲醛物种.对上述不同的甲醇氧化行为作了分析,并指出了以前人们在考察甲醇氧化机理时只考虑原子氧作用的片面性. 相似文献
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目前,天然气转化为高附加值化工产品的应用越来越受到人们关注.甲烷作为天然气的主要成分,其转化和应用是天然气化工领域的重要研究方向.而甲烷直接氧化制甲醇长久以来一直是研究重点.甲烷直接氧化制甲醇与传统的甲烷二步法间接转化相比,有节能和工艺简化的突出特点.然而,甲醇直接氧化制甲醇过程所面临的主要问题有:(1)甲烷分子的活化能很高,需要苛刻的操作条件才能活化参与反应;(2)反应进行的程度难以控制,生成的甲醇会进一步被氧化生成较多副产物,大大降低甲醇收率.因此,高效活化甲烷分子和抑制甲醇深度氧化是促进该过程工业化的重要研究内容.本文主要论述了非均相、气相均相和液相体系中甲烷直接氧化制甲醇的研究进展.在甲烷非均相氧化过程中,采用过渡金属氧化物作为催化剂在高温条件下催化甲烷部分氧化反应,其中,钼系和铁系催化剂的研究最为广泛.研究表明, MoO3可作为催化剂的主要活性组分,尤以 MoO3/Ga2O3催化剂性能最好,得到甲醇收率最高.在铁系催化剂中, Fe-ZSM-5 催化反应的甲醇选择性和收率都相对较高;但是每次反应后催化剂都需要重新活化,这种间歇性操作会增加成本,不利于工业化应用.总之,甲烷的非均相氧化过程存在易形成金属聚集体、催化剂选择性低以及甲醇收率低(5%)等问题,需要深入系统地研究解决.然而,与非均相氧化过程相比,操作较为简单的甲烷气相均相氧化作为目前最有工业前景的过程受到越来越多关注.在此过程中,影响反应的主要因素有反应器、反应条件(反应压力、反应温度和反应时间等)以及添加的介质等.反应器的特殊设计需要考虑的方面有反应产物的分离与转移、反应热的移除以有效提高甲烷的转化率,比如膜反应器对物质的分离作用.反应压力对反应过程的影响较为复杂.基于动力学因素,提高反应压力可以较大幅度地增加甲醇收率,同时最佳反应温度降低,但是,当压力高于8.0 MPa时,设备成本消耗大幅增加.另外,研究表明,进料中加入 NOx作为添加介质可以提高甲烷转化率和甲醇选择性,同时降低初始反应温度.与前两个氧化体系相比,液相均匀氧化过程能够获得较高的甲烷转化率与甲醇选择性.但是液相体系中强腐蚀性介质的使用增加了设备成本,阻碍了该过程工业化的应用进程.因此,促进液相体系工业化的关键就是开发绿色高效的催化剂. 相似文献
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Pt/C—SPE和PtRu/C—SPE膜电极上甲醇的催化氧化 总被引:6,自引:0,他引:6
采用化学还原法制得直接甲醇燃料电池中甲醇阳极氧化的Pt/C和PtRu/C催化剂,结果表明后者比前者具有更高的催化活性,通过XRD和XPS的分析,阐明了对提高甲醇电催人活性的作用。 相似文献
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纳米尺度TiO2聚苯胺多孔膜电极光电化学研究 总被引:12,自引:0,他引:12
用光电流作用谱,光电流-电势图等光电化学方法研究了TiO2/聚本胺复合多孔膜电极在不含氧化还原和含有没氧化还原对体系中的光电转换过程。结果说明,TiO2/聚苯胺复合多孔膜电极为双层m-型半导体结构,TiO2多孔膜的禁带宽度为3.2eV,外层聚苯胺膜的禁带宽度为2.88eV。 相似文献
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纳米尺度TiO2/聚吡咯多孔膜电极光电化学研究 总被引:28,自引:4,他引:28
用光电流作用谱,光电流-电势图和UV-Vis光说研究了TiO2/聚吡咯多孔膜电极在不含氧化还原对和含不同氧化还原体系电解质溶液中的光电转换过程。TiO2/聚吡咯多孔膜电极双层n型半导体结构,内层TiO2多孔膜的禁带宽度为3.26eV,外层聚吡咯膜的禁带宽度为2.2eV。 相似文献
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用光电化学方法研究了不对称菁类染料敏化TiO2纳米结构电极的光电转换过程.结果表明,该染料的电子激发态能级位置与TiO2纳米粒子导带边位置匹配较好,光激发染料后,其激发态电子可以注入到TiO2纳米多孔膜的导带,从而使TiO2纳米结构电极的吸收光谱和光电流谱红移至可见光区,其 IPCE(Incident photon-to-electron conversion efficiency)值最高可达84.3%.并进一步结合现场紫外-可见吸收光谱研究了外加电势对激发态染料往TiO2纳米多孔膜注入电子过程的影响. 相似文献
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采用原位化学法在纳米结构TiO2电极上制备了量子点PbS(Q-PbS), 并用电化学方法在TiO2/Q-PbS表面聚合3-甲基噻吩[poly(3-Methylthiophene), PMeT]. 研究结果表明, PMeT和Q-PbS单独修饰纳米结构TiO2电极和PMeT修饰Q-PbS连接纳米结构TiO2电极的光电流产生的起始波长都向长波方向移动; 在可见光区光电转换效率均比纳米结构TiO2的光电转换效率提高显著; PMeT与Q-PbS修饰的纳米结构TiO2之间存在p-n异质结. 在一定条件下p-n异质结的存在有利于光生电子/空穴的分离, 提高了光电转换效率. 相似文献
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聚3-甲基噻吩修饰硫化物量子点连接纳米结构TiO2膜的光电化学研究 总被引:2,自引:0,他引:2
采用原位化学法在纳米结构TiO2膜上制备了量子点CdS, PbS (Q-CdS, Q-PbS), 并用电化学方法在TiO2/Q-CdS, TiO2/Q-PbS表面聚合3-甲基噻吩[poly(3-Methylthiophene, PMeT)]. 用光电化学方法研究了PMeT修饰Q-CdS, Q-PbS连接TiO2纳米结构膜, 实验结果表明, PMeT和Q-CdS, Q-PbS单独修饰纳米结构TiO2电极和PMeT修饰Q-CdS, Q-PbS连接纳米结构TiO2电极的光电流产生的起始波长都向长波方向移动; 一定条件下在可见光区光电转换效率均较纳米结构TiO2的光电转换效率有明显的提高; 聚3-甲基噻吩(PMeT)与Q-CdS, Q-PbS连接的纳米结构TiO2之间存在p-n异质结. 在一定条件下p-n异质结的存在有利于光生电子/空穴的分离, 在本文实验条件下PMeT修饰Q-CdS, Q-PbS连接纳米结构TiO2电极最高的单色光的光电转换效率分别为11%和7%. 相似文献
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TiO2 thin film electrode was prepared by a sol-gel method on ITO substrates. Cyclic voltammetric behavior of the ITO/TiO2 electrode under ultraviolet (UV) illumination was investigated in the solution of Na2SO4.There are two photoelectrochemical processes for TiO2 electrode under UV illumination.One is a fast process,which results in the appearance of anodic photocurrent.The anodic photocurrent will appear and disappear with the light on and off.The other is a slow process,which will be responsible for the appearance of an oxidative peak. When the electrode is illuminated under UV light for a long time,a new oxidative peak can be observed.The peak current increases with the increase of UV illumination time.It is assumed that the new peak belongs to the oxidation of Ti^3 ,which formed and accumulated on the electrode surface during the UV illumination.A detailed mechanism is proposed on the base of these two photoelectrochemical processes.It is assumed that the change of hydrophilicity of TiO2 thin film may be related to the slow process while the film irradiated by UV light. 相似文献
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An ITO electrode was coated with a nanoporous TiO2 film, and the film was loaded with Au nanoparticles with different diameters (15, 40 and 100 nm). The electrode exhibited plasmon-induced photocurrents in the presence of Fe(2+/3+) couple under visible light (lambda > 420 nm). The quantum efficiency increased with increasing particle size, whereas the maximum photocurrent density decreased. 相似文献
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五甲川菁染料敏化p-NiO纳米结构电极的光电化学 总被引:4,自引:0,他引:4
研究了NiO纳米结构电极及五甲川菁染料敏化NiO纳米结构电极的光电化学行为。结果表明,NiO纳米结构电极在光照下产生阴极光电流,为p-型半导体,其禁带宽度为2.8eV,使用五甲川菁染料敏化可以显著地提高NiO纳米结构电极的阴极光电流,使NiO纳米结构电极吸收波长红移至可见光区,光电转换效率得到明显改善。研究了OTE/TiO~2/Ru(bpy)~2(SCN)~2和OTE/NiO/PMC作为光阳极和光阴极组成电池的电池特性,结果表明复合电池的光电压提高,但光电流的大小受光电流小的电极限制。 相似文献
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导电高聚物修饰纳米尺度TiO~2多孔膜电极的光电化学研究 总被引:21,自引:1,他引:20
用光电化学方法研究了用导电高聚物修饰的纳米晶TiO~2多孔膜电极在不含氧化还原对和含不同氧化还原对体系电解质溶液中的光电转换过程。TiO~2/导电高聚物多孔膜电极为双层n型半导体结构,内层TiO~2多孔膜的禁带宽度为3.26eV,外层聚吡咯(PPy)膜的禁带宽度为2.23eV,而聚苯胺(PAn)膜的禁带宽度为2.88eV。用导电高聚物修饰半导体电极能使其在可见光区的光吸收增加,光电流增强,且起始波长红移至>600nm,使宽禁带半导体电极的光电转换效率得到明显改善。 相似文献