新型CNT/nano-TiO_2复合膜电极的制备及其异相电催化性能

采用溶胶-凝胶法制备了碳纳米管/纳米TiO2(CNT/nano-TiO2)复合溶胶,通过提拉法将复合溶胶涂覆在Ti基体上制得CNT/nano-TiO2复合膜修饰电极(C电极),其电化学性能经循环伏安、计时库仑、交流阻抗谱(EIS)等方法研究.研究结果表明,CNT可阻碍nano-TiO2粒子团聚.在循环伏安图中,C电极的氧化还原峰电流比nano-TiO2膜修饰电极(P 电极)的高出两倍多.通过对草酸溶液的异相电催化反应进一步证明C电极比P电极具有更高的电催化活性,而且对双氧水也有很强的异相电催化还原能力.     

离子液体中CNT/nanoTiO_2-Pt膜电极电催化氧化葡萄糖

循环伏安法研究葡萄糖在离子液体[EMI]BF4中于碳纳米管/纳米TiO2膜载Pt(CNT/nanoTiO2-Pt)复合膜电极上的电催化氧化.结果表明,CNT/nanoTiO2-Pt电极对葡萄糖氧化具有高催化活性,氧化电位为-0.46V;在组成为离子液体与水的体积比为3∶1的电解液中,葡萄糖的氧化效果最好.电极反应过程受浓差极化控制.     

CO在铂修饰的氧化钛电极上电催化氧化行为的研究

通过阴极还原-阳极氧化法制备了Pt—TiO2／Ti电极，研究了CO在该电极上的电化学行为和电极制备条件对CO电催化氧化的影响．结果表明，与Pt电极相比．CO在Pt—TiO2／Ti电极上的氧化峰峰电位负移了100mV，并且表现出较好的稳定性．通过XPS技术对Pt—TiO2／Ti电极进行了表征．发现Pt以金属形式存在，Ti以TiO2形式存在．Pt—TiO2／Ti电极能抗CO中毒的原因可能是因为TiO2的掺杂使引起催化剂中毒的桥式吸附的CO物种在复合催化剂上的吸附率较低所致．     

碳纳米管/纳米二氧化钛-聚苯胺载铂复合电极对葡萄糖的电催化氧化

采用循环伏安(CV)、微分脉冲伏安(DPV)和计时电位法研究了碳纳米管/纳米TiO2-聚苯胺膜载Pt(CNT/nanoTiO2-PAn-Pt)复合电极对葡萄糖的电催化氧化作用。结果表明,在碱性介质中CNT/nanoTiO2-PAn-Pt复合电极对葡萄糖的电氧化具有高催化活性。当葡萄糖浓度为1.25×10-2mol/L时,氧化峰电流密度达到32.8 mA/cm2,且有很高的灵敏度和稳定性;当葡萄糖浓度为1.0×10-5mol/L时,其响应电流密度为13.8mA/cm2。大电流氧化时未发生振荡现象,是葡萄糖传感器的高活性催化电极。     

间接电氧化法合成甘油醛

通过电化学合成前驱体和溶胶-凝胶法在Ti表面修饰一层纳米TiO2膜,在纳米Ti02膜上电沉积分散的Pt微粒制成钛基纳米TiO2-Pt(Ti/nano-TiO2-pt)修饰电极。采用循环伏安法、间接电氧化法研究了纳米Ti02-Pt修饰电极的电催化活性以及Mn^3 ／Mn^2 媒质氧化甘油为甘油醛的过程。结果表明,纳米Ti02-Pt修饰电极对Mn^2 的电氧化具有高催化活性,电流效率可达90％以上,非均相电解得到的Mn^3 可一步氧化甘油为甘油醛,收率为91％。     

1,4-丁二醇在Pt及其修饰电极上吸附氧化过程研究

运用电化学循环伏安和石英晶体微天平研究了1，4-丁二醇(1，4-BDL)在Pt电极及以Sb和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，1，4-丁二醇的氧化与电极表面氧物种有着极其密切的关系，表面质量变化提供了吸附原子电催化作用的新数据．Pt电极表面Sb吸附原子能在较低的电位下吸附氧，可显提高1，4-丁二醇电催化氧化活性．与Pt电极相比，1，4-丁二醇在饱和吸附Sb原子的Pt电极上氧化的峰电位负移了0．20V，峰电流增加了1．5倍．相反，Pt电极表面S吸附原子的氧化会消耗表面氧物种，饱和吸附的S原子抑制了1，4-丁二醇的氧化．     

Pt电采上吸附原子对仲丁醇电催化氧化性能的影响

运用电化学循环伏安和石英晶体微天平研究了HClO4溶液仲丁醇在Pt电极及以Sb和S吸附原子修饰的Pt(Pt/Sbad和Pt/Sad）电极上的电催化氧化过程，从电极表面质量变化可以看出，仲丁醇的氧化与电极表面的氧物种表面的氧物种有着极其密切的关系，Pt电极表面Sb吸附原子可在较低的电位下吸附氧，明显提高仲丁醇的氧化活性，与Pt电极相比，Sb吸附原子修饰的Pt电极使仲丁醇氧化的峰电位负移约100mV，相反，Pt电极表面S吸附原子的氧化会消耗表面氧物种，抑制仲丁醇的氧化，从电极表面质量变化提供了吸附原子电催化作用的数据。     

Pt电极上Sb，S吸附原子对正丁醇电催化氧化性能的影响

运用电化学循环伏安和石英晶体微天平研究了0.1 mol/L H2SO4 溶液中正丁醇（1-BL）在Pt电极和以Sb，S吸附原子修饰的Pt（Pt/Sbad和Pt/Sad）电极上电催化氧化过程。从电极表面质量变化表明正丁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，可显著提高正丁醇电催化氧化活性。与Pt电极相比较，Sb吸附原子修饰的Pt电极使正丁醇氧化的峰电位负移了0.33 V，峰电流增大了近一倍。相反，Pt电极表面S吸附原子的氧化会消耗表面氧物种，抑制了正丁醇的电氧化。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。     

L-半胱氨酸修饰Ag-nano-TiO2/CNT复合膜电极的制备及其对苯乙酮的电催化还原

在nano-TiO2/CNT电极表面镀一层银,制备了Ag-nano-TiO2/CNT电极.用L-半胱氨酸(L-Cys)修饰Agnano-TiO2/CNT制备了L-Cys-Ag-nano-TiO2/CNT 电极.研究了Ag-nano-TiO2/CNT和L-cys-Ag-nano-TiO2/CNT的电化学性质,结果表明,L-Cys-Ag-nano-TiO2/CNT对苯乙酮有较强的催化还原作用.     

四组分纳米结构复合电极的制备及电化学性能

在5 mmol/L H2 PtCl6的稀硫酸溶液中,采用循环伏安法(CV),扫描电位为～0.2～0.6V和0.0～0.6v,分别扫描30和15循环,在碳纳米管/纳米TiO2-聚苯胺复合膜上实现了Pt纳米粒子的高度有效分散,得到多壁碳纳米管/纳米TiO2-聚苯胺载铂四组分纳米结构复合电极,通过CV法和计时电位法并结合扫描电镜对复合电极的电化学性质和结构进行表征,研究了复合电极对葡萄糖的电催化氧化性能.结果表明,该复合电极对葡萄糖的电氧化有高催化活性,具有性能稳定、重现性好、抗毒化作用强、能耐高温、易保存且使用寿命较长的优点.     

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.     

纳米TiO2-Pt修饰电极的制备及电催化活性

采用电化学合成前驱体直接水解法和电沉积法制备高活性纳米TiO2-Pt修饰电极，并使用扫描电子显微镜(SEM)对电极的表面形貌和结构进行了表征; 通过循环伏安法研究了纳米TiO2-Pt修饰电极在H2SO4溶液中的电化学行为以及对Mn2＋氧化为Mn3＋的电催化活性. 结果表明,纳米TiO2的晶粒大小约30 nm,修饰在纳米TiO2膜表面的Pt微粒呈现单分散状态,平均粒径约60 nm,纳米TiO2-Pt修饰电极的电化学性能优于纯Pt电极,对Mn2＋的电氧化具有高催化活性,非均相无隔膜电解氧化Mn2＋生成Mn3＋平均电流效率可达86％.     

碳纳米管/铜纳米结构电极材料在葡萄糖检测中的应用

利用电化学沉积法制备了碳纳米管/铜纳米结构电极材料, 采用扫描电子显微镜和电化学方法对电极表面的形貌和电化学性质进行了表征. 结果表明, 碳纳米管/铜纳米结构电极材料具有较大的电化学活性表面积、 高稳定性、 良好的导电性以及高葡萄糖电氧化活性, 有望用于葡萄糖的检测.     

乙二醛在Ti/纳米TiO2-Pt修饰电极上的电催化氧化

采用溶胶-凝胶和电沉积法制备Ti基纳米TiO2-Pt(Ti/纳米TiO2-Pt)修饰电极. X射线衍射(XRD)表明纳米TiO2为锐钛矿型, 扫描电镜(SEM)显示Pt纳米粒子在纳米TiO2多孔膜的表面呈现簇分散状态, 平均粒径约25 nm. 通过循环伏安(CV)和计时电流法研究了Ti/纳米TiO2-Pt修饰电极对乙二醛直接电氧化的电催化活性, 结果表明, 修饰电极对乙二醛的直接电氧化呈现良好的催化活性, 在0.60和1.23 V(vs SCE)出现两个氧化峰, 二者电流密度分别为16 和42 mA·cm-2, 约为纯Pt电极的2倍和1.5倍, 反应过程受浓差扩散控制.     

Metal/metal sulfide functionalized single-walled carbon nanotubes: FTO-free counter electrodes for dye sensitized solar cells

The use of single-walled carbon nanotubes (CNT) thin films to replace conventional fluorine-doped tin oxide (FTO) and both FTO and platinum (Pt) as the counter electrode in dye sensitized solar cells (DSSC) requires surface modification due to high sheet resistance and charge transfer resistance. In this paper, we report a simple, solution-based method of preparing FTO-free counter electrodes based on metal (Pt) or metal sulfide (Co(8.4)S(8), Ni(3)S(2)) nanoparticles/CNT composite films to improve device performance. Based on electrochemical studies, the relative catalytic activity of the composite films was Pt > Co(8.4)S(8) > Ni(3)S(2). We achieved a maximum efficiency of 3.76% for the device with an FTO-free counter electrode (Pt/CNT). The device with an FTO- and Pt-free (CoS/CNT) counter electrode gives 3.13% efficiency.     

Synthesis and characterization of ZnO-Al2 O3 oxides as energetic electro-catalytic material for glucose fuel cell

One of the thrust areas of research is to find an alternative fuel to meet the increasing demand for energy. Glucose is a good source of alternative fuel for clean energy and is easily available in abundance from both naturally occurring plants and industrial processes. Electrochemical oxidation of glucose in fuel cell requires high electro-catalytic surface of the electrode to produce the clean electrical energy with minimum energy losses in the cell. Pt and Pt based alloys exhibit high electro-catalytic properties but they are expensive. For energy synthesis at economically cheap price, non Pt based inexpensive high electro catalytic material is required. Electro synthesized ZnO-Al₂O₃ composite is found to exhibit high electro-catalytic properties for glucose oxidation. The Cyclic Voltammetry and Chronoamperometry curves reflect that the material is very much comparable to Pt as far as the maximum current and the steady state current delivered from the glucose oxidation are concerned. XRD image confirms the mixed oxide composite. SEM images morphology show increased 3D surface areas at higher magnification. This attributed high current delivered from electrochemical oxidation of glucose on this electrode 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.