Ce^4^+/Ce^3^+-V^2^+/V^3^+氧化还原流动电池的可行性研究2: 旋转圆盘(RDE) 与旋转环盘(RRDE)法对Ce^4^+/Ce^3^+氧化还原体系的研究

用RDE与RRDE法研究了Ce^4^+/Ce^3^+-V^2^+/V^3^+氧化还原流动电池中Ce^4^+/Ce^3^+体系的电化学动力学参数,以说明组成该新型氧化流动电池的可能性。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Ce^3^+的氧化的反应产生阻碍作用。但在铂上的氧化膜对Ce^4^+的还原反应却有催化作用。用RRDE法得出Ce^3^+在玻碳电极上的氧化与析氧之间存在着竟争,为得到高的Ce^3^+氧化效率,应控制氧化电流在2～8mA.cm^-^2之间。     

Ce^4^+/Ce^3^+-V^2^+/V^3^+氧化还原流动电池的可行性研究2: 旋转圆盘(RDE) 与旋转环盘(RRDE)法对Ce^4^+/Ce^3^+氧化还原体系的研究

用RDE与RRDE法研究了Ce^4^+/Ce^3^+-V^2^+/V^3^+氧化还原流动电池中Ce^4^+/Ce^3^+体系的电化学动力学参数,以说明组成该新型氧化流动电池的可能性。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Ce^3^+的氧化的反应产生阻碍作用。但在铂上的氧化膜对Ce^4^+的还原反应却有催化作用。用RRDE法得出Ce^3^+在玻碳电极上的氧化与析氧之间存在着竟争,为得到高的Ce^3^+氧化效率,应控制氧化电流在2～8mA.cm^-^2之间。     

热处理碳纸电极上VO2+/VO+2氧化还原动力学

在不同温度下热氧化处理碳纸, 用循环伏安、极化曲线和交流阻抗方法研究碳纸电极上VO2+/VO+2氧化还原动力学. 循环伏安和极化曲线结果表明, 随着热处理温度的升高, VO2+/VO+2氧化还原反应的速率常数及交换电流增大. 建立了VO2+/VO+2氧化还原反应的交流阻抗等效电路模型. 拟合结果表明, 热处理增大了碳纸电极表面的双电层电容, 减小了VO2+/VO+2氧化还原反应的电荷转移电阻. 用循环伏安和交流阻抗两种方法求得的VO2+和VO+2的扩散系数基本相同, 表明所构建的交流阻抗等效电路模型与电极反应过程相符合.     

Ce3+/Ce4+电对在硫酸和甲磺酸介质中电化学性能的差异

采用循环伏安法和线性扫描法研究了硫酸和甲磺酸介质中Ce3+/Ce4+在Pt旋转圆盘电极(RDE)上的电化学性能,初步探索了Ce3+/Ce4+的络合行为,考察了Ce3+反应的交换电流密度、扩散系数以及反应速率常数,比较了两种酸介质中Ce3+在Pt电极氧化的活化能.结果表明,硫酸介质中以Ce4+的络合为主,其平衡电位负移;甲磺酸介质中以Ce3+的络合为主,其平衡电位正移.硫酸介质中Pt电极上Ce3+更容易氧化为Ce4+,硫酸铈(III)的电氧化对温度更为敏感.     

Mn3+/Mn2+氧化还原体系的旋转圆盘电极法性能

氧化还原液流电池的独特性能受到关注[1～4]。本文综合运用循环伏安法,旋转圆盘电极法研究锰离子浓度较高(0 25～0 35mol·L-1、转速范围较宽(400～4200rpm)、同时考虑过电位的条件下Mn(Ⅲ)/Mn(Ⅱ)电对在RDE铂盘电极上的电极过程动力学并确定有关的动力学参数,了解其影响因素,为该电对作为氧化还原液流电池正极活性材料提供动力学依据。1　实验部分铂电极使用前在铬酸洗液中浸10min,水冲洗干净,蒸馏水淋洗,然后在6 3mol·L-1H2SO4中超声清洗10min,再用CHI660电化学工作站(美国CH仪器公司)控制,以0 05V/s的扫速在-1 0～1 2V之间扫…     

纳米氧化钨涂覆玻碳电极上的V(Ⅱ)/V(Ⅲ)氧化还原反应研究

用沉淀法制备出作为全钒液流电池负极电催化材料的具有单斜结构的纳米氧化钨粉体材料,并用透射电镜(TEM)和X-射线衍射(XRD)进行了表征.将此纳米氧化钨粉体用Nafion溶液涂覆于玻碳电极上,在1.5mol/L V(Ⅲ)+/1.5mol/L V(Ⅳ)+6mol/L H2SO4的电解液中通过循环伏安法测试了V(Ⅱ)/V(Ⅲ)氧化还原反应的反应活性和可逆性.循环伏安数据显示了V(Ⅱ)/V(Ⅲ)氧化还原反应在涂覆有氧化钨粉体的玻碳电极表面的反应为扩散控制的准可逆过程,室温下该反应的标准速率常数为4.22×10-6 m/s.     

Er3+和Ce3+/Ce4+掺杂β-BaB2O4纳米棒的制备、结构与发光性质

以Ba(NO3)2、NaBH4、Er2O3和CeO2为原料, 在十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)表面活性剂辅助下, 采用水热法制备了β-BaB2O4 (β-BBO)纳米棒, 稀土离子Er3+单掺杂的β-BBO(β-BBO:Er3+)及Er3+和Ce3+/Ce4+共掺杂的β-BBO(β-BBO:Er3+/Ce3+/Ce4+)纳米棒. 通过X射线粉末衍射(XRD)、傅里叶变换红外(FTIR)光谱、拉曼光谱、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)和光致发光(PL)光谱分别对样品的物相、结构、形貌、成分及光致发光性质进行了表征. 研究结果表明: 微量稀土离子掺杂并不改变β-BBO的结构, 制得的纳米棒尺寸均匀, 长度在200-500 nm 之间, 直径在10-20 nm 之间; β-BBO:Er3+和β-BBO:Er3+/Ce3+/Ce4+纳米棒在400nm光激发下, 在可见光范围内都观察到中心波长为515和542 nm的绿光. 对发光机理的初步研究表明: 发光分别对应于Er3+的2H11/2→4I15/2, 4S3/2→4I15/2跃迁, 铈离子以Ce3+和Ce4+两种形式存在于体系中, Ce3+对Er3+起敏化作用, 可以显著增强β-BBO:Er3+/Ce3+/Ce4+纳米棒的发光强度, 存在Ce3+→Er3+的能量传递过程.     

用非氧化还原反应的反应物实现氧化还原变化

将ＡｇＮＯ3溶液和 (ＮＨ4 ) 2 Ｓ溶液混合 ,发生的反应是 :2ＡｇＮＯ3 +(ＮＨ4) 2 Ｓ =Ａｇ2 Ｓ +2ＮＨ4ＮＯ3这是一个非氧化还原反应。通常认为ＡｇＮＯ3和(ＮＨ4 ) 2 Ｓ之间是不会发生氧化还原反应的 ,但实验表明 ,像这样的非氧化还原反应的反应物之间 ,在一定条件下 ,也可发生氧化还原反应。例如 :31℃时 ,将 5ｍＬ 2ｍｏｌ/ＬＡｇＮＯ3溶液和5ｍＬ接近饱和的 (ＮＨ4 ) 2 Ｓ溶液分别放在 2个青霉素瓶中 ,用一段 6 0ｃｍ长充满饱和ＫＮＯ3溶液的一次性医用输液管做盐桥 ,用大号干电池的碳棒做电极 ,做成如图所示装置 :为了避免空气中氧气…     

Ce0.6Zr0.035Y0.05O2 和Pr0.6Zr0.35Y0.05O2 固熔体的氧储存能力及氧化-还原性能的研究

测定了Ce0.6Zr0.35Y0.05O2 和Pr0.6Zr0.35Y0.05O2两种固熔体的晶体结构,氧的储存以及氧化-还原性能. XRD结果表明 Ce0.6Zr0.35Y0.05O2主要以立方的Ce0.75Zr0.25O2结构形式存在,此外还有少量的ZrO1.87. 而Pr0.6Zr0.35Y0.05O2则主要以立方的Pr0.60Zr0.40O2结构形式存在.这两种固熔体粒子都为纳米级,具有多孔和较大表面积的特征.将Y3+掺杂到Ce0.6Zr0.4O2 或Pr0.6Zr0.4O2晶格中,可以提高氧空位, Ce4+或Pr4+浓度. H2(和CO)-O2滴定和TPR-再氧化试验表明在这两种固熔体中分别存在着可逆的Ce4+/Ce3+或Pr4+/Pr3+氧化还原能力.基于试验结果,我们得出以下结论,将Y3+掺杂到Ce0.6Zr0.4O2 或Pr0.6Zr0.4O2晶格中可以(1)提高晶格氧的活动能力,(2)提高Ce4+或Pr4+浓度,(3)提高氧的储存能力和(4)Pr0.6Zr0.35Y0.05O2在Redox性能, 晶格氧的活动能力和氧的储存能力等方面优于Ce0.6Zr0.35Y0.05O2.     

电化学还原的氧化石墨烯修饰电极检测L-色氨酸

制备了氧化石墨烯修饰玻碳电极,并运用循环伏安法对氧化石墨烯进行了直接的电化学还原,研究了L-色氨酸在该电化学还原的氧化石墨烯修饰玻碳电极上的电化学行为。结果表明,L-色氨酸在该修饰电极上其氧化峰电流与裸玻碳电极相比增大了7.1倍,且峰电位负移80mV。利用差分脉冲伏安法,在pH=6.5的磷酸盐缓冲溶液中测定L-色氨酸,氧化峰电流与其浓度在0.4～65.0μmol/L范围内呈良好的线性关系,相关系数为0.998,方法检出限为0.2μmol/L。     

酸性介质中Mn(Ⅲ)/Mn(Ⅱ)在铂电极上的氧化还原特性

氧化还原液流电池;扩散系数;循环伏安法;电位阶跃法;酸性介质中Mn(Ⅲ)/Mn(Ⅱ)在铂电极上的氧化还原特性     

电化学法制备电还原的氧化石墨烯-铁氰化镍修饰电极检测亚硝酸根

通过静电作用,在氧化石墨烯(GO)表面吸附一层均匀分散的Ni2+形成GO-Ni2+复合物,利用循环伏安法,把GO-Ni2+修饰电极上的Ni2+转化为铁氰化镍(Ni HCF),再通过电还原制备电还原的氧化石墨烯-铁氰化镍修饰的玻碳电极(ERGO-Ni HCF/GCE)。采用扫描电子显微镜(SEM)对其表面结构进行了表征。研究了NO-2在不同修饰电极上的电化学行为,ERGO-Ni HCF/GCE对NO-2的氧化反应有很好的电催化活性,NO-2的浓度与其氧化峰电流呈良好的线性关系。     

硫酸溶液中Ce3+在铂电极上阳极氧化动力学

用分解极化曲线法研究了铂电极上Ce（Ⅳ）阳极形成动力学与机理．实验结果表明，电位在1．7—1．9V（vs．SCE）的高极化区，分解得到的O2和Ce（Ⅳ）的极化曲线Tafel斜率分别为2．303RT／βF和2×2．303RT／βF，两者的动力学方程可分别用下式表示：
i(O2)=k1aw4exp(βφF/RT)
i(Ce4+)=k2aw2[Ce3+]exp(βφF/2RT)
假设了Ce3＋是通过反应中间基MCe（OH）3•Oad氧化的机理．由此所导出的动力学方程与实验结果相符．     

一维纳米Co_3O_4,Ag/Co_3O_4及CuO/Co_3O_4的合成与电催化性能(英文)

采用水热合成法制备了Co3O4及复合Ag/Co3O4、CuO/Co3O4一维纳米产品。用XRD,FE-SEM和TEM手段对产品进行了表征。采用循环伏安法研究了合成产品修饰的玻碳电极在碱性溶液中对对硝基苯酚的电催化还原性能。与裸玻碳电极相比,1mmol·L-1的对硝基苯酚在用Co3O4、特别是CuO/Co3O4修饰的玻碳电极上还原的峰电流明显增大,用Ag/Co3O4(Ag/Co原子比分别为1∶5和2∶5)修饰的玻碳电极催化还原对硝基苯酚时,尽管还原峰电流增大不是太大,但其峰电位明显降低(分别降低0.265和0.371V)。     

酸性介质中碘离子在铂电极上的电化学氧化行为

采用循环伏安法研究了酸性介质中碘离子在铂电极上不同电位区间, 不同酸度下的电化学反应行为. 结果表明, 当极化电位较低(小于0.6 V(vs Hg/Hg2SO4))时, 碘离子在铂电极上发生2I--2e→I2电氧化反应, 反应产物通过I2+I-=I-3被进一步溶解, 整个反应属于E-C(electrochemical-chemical)模式. 电氧化过程中可以形成碘膜, 其也可以被碘离子溶解. 当极化电位升高至0.6 V(vs Hg/Hg2SO4)或以上时, 碘离子会直接电氧化为高价态碘化合物, I-+3H2O→IO-3+6H++6e, 而析出的碘膜并不发生再氧化反应; 在电化学还原过程中, 出现了两个还原峰, 分别对应于I2、I-3的还原反应; 在无碘膜时, 碘离子电氧化过程受溶液中碘离子的液相扩散步骤控制; 碘膜形成后, 主要受碘膜中碘离子的固相扩散控制; 酸度对于碘离子的电化学氧化过程有很大的影响, 其线性极化曲线的起峰电位及电流峰值电位均随酸浓度升高而负移.     

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.     

基于聚N-甲基苯胺/Ni2+修饰玻碳电极的无酶葡萄糖传感器研究

在0.50 mol·L-1 HClO4溶液中,采用循环伏安法在玻碳(GC)电极上修饰聚N-甲基苯胺(PNMA)薄膜,然后将电极浸泡在1.0 mol·L-1 Ni(NO3)2溶液中,使Ni2+渗入PNMA薄膜中得到PNMA/Ni2+/GC电极,研究了该修饰电极的伏安特性及对葡萄糖的电催化氧化行为.实验结果表明,在0.10...     

Ce1-xZrxO2的氧化还原性能及其对CO2重整CH4反应的影响

 通过X射线衍射和程序升温还原技术对Ce1-xZrxO2(0≤x≤1)催化剂的结构和氧化还原性能进行了研究,同时考察了Ce1-xZrxO2催化剂在CO2重整CH4反应中的催化性能,并与其氧化还原性能进行了关联. 结果表明,当x≤0.25时, Ce1-x-ZrxO2以立方相Ce-Zr-O固溶体形式存在,氧化还原性随着Zr含量的增加而增加; 当x＞0.25时,以四方ZrO2相和立方相Ce-Zr-O固溶体的混合相存在,氧化还原性随着Zr含量的增加而减弱. Ce0.75Zr0.25O2具有最高的氧化还原性, Ce1-xZrxO2对CO2重整CH4反应的催化活性依赖于其氧化还原性,催化剂的氧化还原性越强,反应物(CO2和CH4)的转化率越高,催化剂的稳定性也越好. 氧化还原性能最强的Ce0.75Zr0.25O2催化剂表现出最高的催化活性、抗积炭能力和稳定性.     

Au,Pb对Cr^3＋／Cr^2＋氧化还原反应催化性能的XPS研究

本文研究玻碳电极(GCE)表面Cr~(3+)/Cr~(2+)氧化还原反应产物和沉积的Au、Pb催化剂的价态以及它们对Cr~(3+)/Cr~(2+)反应的催化作用。XPS研究结果表明,Cr~(3+)/Cr~(2+)氧化还原反应产物无Cr~0或其它价态的化合物生成。Au、Pb作为催化剂以金属零价形式沉积在GCE表面。随Au、Pb光电子峰强度的变化,它们对Cr~(3+)/Cr~(2+)氧化还原反应呈现不同的催化作用。     

抗CO中毒的Pt-HxWO3电沉积制备及其对甲醇氧化的催化作用

用循环伏安法在玻碳电极上制备出铂-氢钨青铜(Pt-HxWO3)催化剂,用扫描电子显微镜(SEM)、Raman光谱和循环伏安法研究了催化剂的组成、结构及其对甲醇氧化的催化作用.结果表明,Pt-HxWO3的活性与制备溶液中铂与钨原子比及酸度有关,与相同条件下制备的纯铂(Pt)催化剂相比,Pt-HxWO3对甲醇的氧化有更强的催化活性.当制备溶液中铂和钨的原子比为1:8时,得到的催化剂Pt-HxWO3中铂与钨原子比为4:1,其催化活性最佳,甲醇氧化电流是Pt作为催化剂时的1.7倍.Pt-HxWO3的强催化活性归因于其抗CO中毒能力,CO在Pt-HxWO3上氧化起始电位提前了 50 mV.