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.     

乙醇在不同介质中电氧化的原位表面增强拉曼光谱研究

采用常规电化学伏安技术和电化学原位表面增强拉曼光谱(in-situ SERS)技术研究了不同介质中乙醇在粗糙铂电极上的电催化氧化行为. 发现不论在酸性、中性还是碱性介质中, 乙醇均能在粗糙铂电极上自发氧化解离生成强吸附中间体CO; 碱性介质中, CO在粗糙铂电极上基本氧化完全的电位(0.20 V)比中性和酸性介质中(0.50 V)负移了约0.30 V. 而乙醇在粗糙铂电极上CV正向扫描的氧化峰电位(-0.20 V)比酸性介质中(0.65 V)负移了约0.85 V. 比较不同介质中乙醇和CO在粗糙铂电极上的氧化峰电流和峰电位可以发现, 粗糙铂电极在碱性介质中对乙醇和CO的电催化氧化活性比中性和酸性介质中更强; 可以推测, 不论在酸性、中性还是碱性介质中, 乙醇在粗糙铂电极上的氧化过程均按双途径机理进行.     

粗糙铂电极上甲酸吸附氧化的电化学原位表面增强拉曼光谱研究

采用循环伏安法和电化学原位表面增强拉曼光谱（SERS）技术研究甲酸的解离 及附与氧化行为。首次报道了甲酸吸附、解离和氧化的电化学原位SERS谱，发现甲 酸在粗糙铂电极上能自发解离吸附；首欠成功地获得了粗糙铂电极上甲酸吸附解离 的强吸附中间体CO和活性中间体COOH的表面增强拉曼光谱，同时首次检测到甲酸氧 化最终产物CO_2的拉曼光谱信号，从分子水平证实甲酸解离吸附反应的双途径机理 。     

甲酸在Pt-Ru/GC电极上氧化的SERS研究

采用循环伏安(CV)法、计时电流法和电化学原位表面增强拉曼散射光谱(SERS)技术研究了甲酸在Pt-Ru/GC电极上的氧化行为, 发现甲酸在Pt-Ru/GC电极上与在粗糙Pt电极上一样, 也能自发解离出强吸附中间体CO和活性中间体—COO－. 从分子水平证实钌的加入有利于提高电极对甲酸的电催化氧化活性, 当镀液中Pt：Ru的摩尔比从10∶1变化到1∶1, CO的氧化峰电位从0.41 V负移至0.35 V, 约负移了60 mV. Pt-Ru/GC(1∶1)电极与粗糙Pt电极相比, CO在电极表面氧化完毕的电位亦负移了约200 mV. 该研究结果表明, 电化学原位表面增强拉曼散射光谱技术可望成为研究电催化反应机理的普适谱学工具.     

不同介质中甲醛在Aucore@Ptshell/Pt电极上氧化的原位SERS研究

应用化学还原法合成了Au_core@Pt_shell纳米粒子, 并用扫描电子显微镜(SEM)和能量色散光谱(EDS)对其进行了表征; 采用电化学原位表面增强拉曼散射(SERS)光谱技术研究了不同介质中甲醛在Au_core@Pt_shell/Pt电极上的电催化氧化行为, 获得了不同介质中甲醛在Au_core@Pt_shell/Pt电极上电催化氧化行为的原位SERS谱. 研究结果表明, 不论在酸性、中性还是碱性介质中, 甲醛均能在Au_core@Pt_shell/Pt电极上自发氧化解离出强吸附中间体CO, 只是在碱性介质中桥式吸附CO的比例明显增大, 且桥式吸附比线形吸附CO更易被氧化, 使CO在碱性介质中基本氧化完毕的电位比在中性及酸性介质中提前了约950 mV. 分子水平的研究结果表明, CO和甲醛在碱性介质中比在中性和酸性介质中更易被氧化.     

乙醇在碳载Pt纳米薄膜电极上吸附和氧化过程研究——II.酸性介质中EQCM和原位FTIR反射光谱

运用电化学循环伏安 ,石英晶体微天平 (EQCM )和原位FTIR反射光谱等方法研究了酸性介质中乙醇在碳载纳米Pt膜电极上吸附和氧化行为 .结果表明 ,乙醇的电氧化与溶液酸碱性及电极表面氧物种有密切的关系 ,并指出乙醇电催化氧化是通过解离吸附产物和反应中间体双途径机理进行的 .在实验条件下 ,经原位FTIR反射光谱检测 ,解离吸附产物为CO ,反应中间体主要有CH3COOH和CH3CHO等物种 .     

乙二醇在铂电极上吸附和氧化过程的现场FTIR反射光谱研究(Ⅰ)──酸性介质

运用循环伏安法和现场FTIR反射光谱研究了酸性介质中乙二醇在铂电极上的吸附和氧化行为,指出乙二醇电催化氧化是通过解离吸附产物和反应中间体双途径机理进行的。经FTIR反射光谱检测,解离吸附产物为CO,反应中间体主要有CH₂OH─COOH和HOOC─COOH等。本文还在分子水平上解释了铂电极上乙二醇吸附和氧化循环伏安特征的内在原因。     

具有纳米结构的铂电极表面的电化学制备及其性能

采用控电位方波氧化还原法和控电流方波氧化还原法分别成功地制备了控电位粗糙铂(CPRPt)和控电流粗糙铂(CCRPt)纳米级铂电极表面.通过考察两类电极表面对甲醇电催化氧化的性能,发现CPRPt和CCRPt纳米级铂电极表面催化氧化甲醇峰值电流密度分别是光滑铂电极的约1.35倍和2.50倍.采用现场拉曼光谱技术考察了两电极表面的表面增强拉曼(SERS)效应,发现两电极表面对吡啶吸附均有较高SERS活性,CPRPt电极表面还对有机小分子的解离吸附的拉曼光谱具有特殊的增强效应.本文初步探讨了两电极表面的SERS机理.     

甲酸在Aucore@Ptshell/Pt电极上电催化氧化的原位SERS

用化学还原法合成了Aucore@Ptshell纳米粒子, 并用扫描电子显微镜(SEM)及X射线衍射(XRD)等技术对纳米粒子进行表征; 采用电化学原位表面增强拉曼光谱(SERS)技术对甲酸的电催化氧化过程进行了研究, 成功地获得了甲酸在Aucore@Ptshell/Pt电极上解离吸附的原位SERS. 结果显示, 在开路电位时, 甲酸能在Aucore@Ptshell/Pt电极表面自发氧化, 解离生成强吸附中间体COad和弱吸附中间体HCOOad, 在电位为+0.10 V时检测到氧化产物CO2的谱峰. 研究结果表明, Aucore@Ptshell/Pt电极对甲酸的氧化具有较高的催化活性和较强的SERS效应, 甲酸在Aucore@Ptshell/Pt电极上的电催化氧化过程遵循双途径机理.     

非水体系中甲醇在粗糙铂电极上解离吸附的表面增强拉曼 光谱研究

利用共焦显微拉曼系统和表面增强拉曼散射(SERS)效应研究了非水体系中甲醇在粗糙铂电极上的解离吸附过程。结果表明：甲醇在粗糙铂电极上解离吸附后产生了毒性中间物CO,在较负的电位区间内,H与CO共吸附于电极表面并影响CO的吸附行为,随电位正移,ν~P~t~-~C的变化可以用电化学Stark效应进行解释,而ν~C~~O的变化则是由于电化学Stark效应和CO偶极耦合的共同作用所引起的。     

铂单晶电极表面不可逆反应动力学I.Pt(100)单晶电极上甲酸氧化的现场红外反射光谱研究

运用电化学暂态方法和现场时间分辨ＦＴＩＲ反射光谱研究甲酸在Ｐｔ（１００）单晶电极上的解离吸附和氧化过程,深入认识了甲酸解离吸附的反应速率在－０．２５至０．２５Ｖ电位区间呈火山形变化的规律。根据电化学现场时间分辨红外光谱的研究结果,提出在研究反动力学时避免甲酸解离吸附干扰的方法,为进一步研究甲酸在Ｐｔ（１００）电极表面经活性中间体直接氧化至ＣＯ２的反应动力学奠定了基础。     

甲醇在粗糙铂电极上解离吸附的表面拉曼光谱

甲醇由于具有高能量密度及易于储存等优点，在燃料电池研究领域中备受关注．一般认为，甲醇在铂电极上的电氧化为双途径机理，即首先解离吸附在电极表面上，生成毒性中间体（CO）或活性中间体，然后再氧化生成CO。由于各研究小组使用的电极材料、预处理方法、溶液的组成以及检测手段不同，目前对甲醇的具体解离过程的细节尚未确定（如在反应条件下吸附物的特性及作用、表面结构和粗糙度的特殊影响等），还有待于建立或改进有关原位研究方法．在研究甲醇的电催化氧化的各种检测手段中，红外光谱应用得最为广泛，可用于原位红外技术中的电极…     

多晶铂电极表面硫吸附物种的原位表面增强拉曼光谱研究(英文)

本工作首次报道了在酸性或碱性电解质中高粗糙度多晶铂电极表面硫物种的吸附、电氧化过程的原位表面增强拉曼光谱研究.分别在两种情况下采集了粗糙铂电极的表面增强拉曼光谱:(a)循环伏安处理后控制一定电位(0.2V)下;(b)逐步控制不同电位.酸性电解质条件下,两种情况均观察到位于300cm-1的Pt—S振动.Pt—S键较强,阻止了氢在铂电极表面的吸附,需多次循环伏安处理才能完全将表面吸附的硫去除.同时还观察到位于470cm-1处的少量多聚S物种(S8或者其他类型).这些多聚S物种仅仅微弱地键合在铂电极的表面,可以容易地除去.在碱性电解质中,同样也在(a)和(b)情况下观察到位于310cm-1的Pt—S振动吸收.本工作了获得了有关硫在粗糙多晶铂电极表面吸附和电氧化重要信息,证明了原位表面增强拉曼光谱在研究铂表面的适用性.     

Rh和Pt超薄层电极上的CO吸附行为(英文)

利用沉积在粗糙金电极上的过渡金属超薄层电极技术 ,我们获得了氢及一氧化碳在Rh和Pt表面上吸附的拉曼信号 ,并对两者之间的相互作用进行了分析 ..我们还进行了二氧化碳在这两种金属表面的还原行为的初步研究 ,以及对不同方式获得的一氧化碳吸附拉曼信号的特点进行了分析 .     

铂单晶电极表面不可逆反应动力学──Ⅰ.Pt(100)单晶电极上甲酸氧化的现场红外反射光谱研究

运用电化学暂态方法和现场时间分辨FTIR反射光谱研究甲酸在Pt（100）单晶电极上的解离吸附和氧化过程．深入认识了甲酸解离吸附的反应速率在-0．25至0．25V电位区间呈火山形变化的规律．根据电化学现场时间分辨红外光谱的研究结果，提出在研究反应动力学时避免甲酸解离吸附干扰的方法，为进一步研究甲酸在Pt（100）电极表面经活性中间体直接氧化至CO2的反应动力学奠定了基础．     

次亚磷酸根离子在铂电极上氧化的机理研究(英文)

用SNIFTIRS和循环伏安法研究次亚磷酸根离子在多晶铂电极上的电氧化机理 .分析了0 .5mol/LH2 SO4 + 0 .1mol/LNaH2 PO2 溶液中原位红外反射谱图与Pt电极电位的关系 ,发现次亚磷酸根离子在Pt上发生解离吸附 ,其氧化产物是H3 PO4 ,不同于在Ni上的氧化产物H2 PO- 3 ,据此提出了酸性溶液中次亚磷酸根离子在Pt上氧化机理的新看法     

中性介质中L-丝氨酸在Pt电极上解离吸附和氧化的原位FTIR研究

运用电化学循环伏安(CV)和原位红外反射光谱(in situ FTIRS)研究了中性介质中L-丝氨酸在Pt电极上的解离吸附和氧化过程. 结果表明, 在中性溶液中, 以两性离子形式存在的丝氨酸可以在很低的电位下(-0.6 V, vs. SCE)在Pt电极表面发生解离吸附, 生成强吸物种一氧化碳(COL)、(COB)和氰负离子(CN-). 研究结果还表明, 当电位低于0.7 V(vs. SCE)时, CN-能稳定存在于电极表面, 抑制丝氨酸的进一步反应. 在更高电位时则主要为丝氨酸分子的氧化过程.