软嵌式薄层粉末电极 I: 薄层粉末旋转电极和光电化学电极

研究粉末电催化剂目前多采用多孔电极(如气体扩散电极)方法, 也用糊状电极或粉末悬浮液方法, 但均不适于研究电极过程动力学.为了研究粉末催化剂, 我们制备了软嵌式超薄层粉末旋转盘环电极和光电化学电极. 这种电极制备简单, 实验数据重现性良好, 能广泛用于各种电极过程动力学研究.     

软嵌式薄层粉末电极 II: 软嵌式粉末微电极

发展了软嵌式粉末微电极方法研究粉末材料的电催化行为, 制备电极时将超薄层催化剂粉末软嵌入用聚四氟乙烯乳剂和乙炔黑制成的防水导电膜上, 采用这种电极研究了各种粉末催化剂在可逆及不可逆反应中的电催化行为. 实验结果表明, 采用软嵌式粉末微电极可以利用微盘电极技术的种种优点而成为研究粉末催化剂电化学行为的有力工具.     

组合式环-盘电极

旋转环-盘电极是研究复杂电化学反应、检测反应中间物的一种有效手段。目前,有多种型号的进口或国产仪器在使用,但其配套的多数电极是不可拆卸的环-盘结构。当研究不同材料上的电极过程时,须分别定做不同的环-盘     

粉末微电极——Ⅰ. 可逆电极反应体系

发展了粉末微电极技术并用此方法研究了粉末表面上可逆反应的电化学行为。实验结果可用微盘电极和薄层电极的联合作用的模型较好地解释。     

粉末微电极——Ⅱ. 完全不可逆电极反应体系

在完全不可逆电极反应体系(氧和亚硫酰氯还原)中研究了粉末微电极的行为。可以用微多孔电极模型解释测得的实验结果, 粉末微电极技术可以广泛用于研究各种粉末催化剂的电催化行为并可能制备高灵敏、响应快的微型电化学传感器。     

ATA-1型旋转圆盘电极的研制及其电化学测试

在电化学研究和分析中,常常需要搅拌电解质溶液。搅拌方式有多种,而以旋转电极为好。用旋转圆盘的表面作为反应表面时,已导得了计算扩散层厚度的关系式。圆盘上扩散边界层的厚度,除圆盘的边缘以外,在整个圆盘表面上均相同。故旋转圆盘电极适用于在实验条件下研究电极过程动力学。此外,旋转圆盘电极的表面也很容易进行抛光处理;便于在流动溶液或恒温条件下使用;灵敏度高、重现性好。因此旋转圆盘电极在电化学研究和分析中得到了广泛应用。     

甲醇在Pt-Sn/Pb电极上的氧化行为 Ⅱ.氧化反应动力学特征的研究

在甲醇燃料电池体系中,已确信甲醇会在铂电极上形成强吸附的中间物种:(1)这一吸附中间物种可与从水中得到的氧发生反应:(2)(3)为研究反应机理,采用过各种实验手段分析B_(ad(?))。本工作采用旋转园盘电极的电化学实验方法研究了甲醇氧化反应过程的中间物种,并求取反应过程的动力学参数以探讨氧化反应的机理,进而分析了双金属催化剂的作用机理。     

用旋转圆盘电极制备碲化镉光电极

有关电沉积法制备碲化镉薄膜的报道中,碲化镉薄膜大多在静止的金属片上沉积.最近,我们用旋转圆盘电极(RDE)研究了电沉积碲化镉过程的动力学,发现在RDE上沉积的碲化镉具有更好的光电化学性能. 我们设计了一种可换盘的RDE.沉积基片为一镍盘(直径6mm,厚0.2mm),用导电银     

气体电极反应动力学的薄膜旋转圆盘电极方法研究

薄膜旋转圆盘电极方法是一种常用的评价气体物质在纳米电催化剂上的反应活性的方法,但是在数据分析过程中经常忽视了气体反应物在催化剂层中到活性位点的传质可能对估算的反应动力学参数的影响.本文以氧电极反应为例,使用薄膜旋转圆盘电极研究了不同担载量Pt/C电极的氧还原活性.实验结果表明,根据Koutecky-Levich方程求算相同电位下的"表观动力学电流密度"(对Pt活性面积归一化的mA/cm2Pt)或比质量电流(mA/μg Pt)随Pt担载量的减小而增大,说明在估算动力学电流时不能忽略O2在催化剂层中的扩散传质,而气体在催化剂层中的传质与催化剂层的结构、厚度、纳米催化剂的分散度等密切相关.建议在使用薄膜旋转圆盘电极方法来研究纳米催化剂气体电极反应活性时,首先系统考察担载量、分散度与催化剂层厚的影响,然后根据不同担载量催化剂归一化后的动力学电流密度(或比质量电流)-电势曲线是否重合来验证得到的是否是真实的动力学电流,从而得到更为准确的评价结果.     

碳纤维超微盘电极的制备及对单囊泡胞吐动力学的高分辨研究

利用改良的电化学腐蚀方法制备了碳纤维超微盘状电极,具有方法简便,电极尺寸可控、可多次使用等优点.扫描电镜和伏安表征实验表明电极密封效果良好、电化学性能优良.在鼠嗜铬神经瘤PC12细胞上,用超微盘电极实现了高时空分辨、高保真度的单囊泡胞吐测定.与常规微电极相比,能更准确地反应囊泡融合这一超快过程(毫秒级)的动力学过程.     

4-(2-吡啶偶氮)-间苯二酚(PAR)在玻碳电极上的电化学行为

4-(2-吡啶偶氮)-间苯二酚(PAR)是一种络合滴定指示剂和光度分析显色剂,能够测定多种金属离子,可见于多篇文献.但关于PAR在固体玻碳电极(GCE)上的直接电化学行为、电极过程动力学研究迄今未见文献报道.本实验中主要研究了PAR在玻碳电极上的电化学行为,同时计算了PAR的电化学动力学参数,初步推测了其反应机理.     

聚2,5-二甲氧基苯胺薄膜电极对氢醌的电催化作用

本文研究了电化学方法制备的聚2,5-二甲氧基苯胺(P25DMAn)薄膜电极对水溶液中的氢醌的电催化作用,以及影响催化作用的主要因素.研究结果表明,在酸性较强的水溶液中,在较宽的浓度范围内(氢醌的浓度为1×10~(-3)～1×10~(-2)mol/L)均有很好的电催化作用。催化电流与氢醌浓度呈良好的线性关系.用旋转园盘电极研究了催化过程动力学,求出了催化反应的动力学参数。这种修饰电极有很好的化学稳定性和电化学稳定性,是一种很有应用前景的修饰电极。     

不同结构及氮掺杂NiO/rGO氧还原催化剂的制备与性能研究（英文）

本文以还原氧化石墨烯(rGO)为载体制备了片状NiO/rGO和球形NiO/N-rGO结构的氧还原催化剂.通过X-射线衍射(XRD)、Raman(拉曼)测试、X-射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)等方法表征了两种催化剂的结构和形貌.采用循环伏安法(CV)、Tafel曲线、线性扫描伏安法(LSV)、旋转圆盘电极(RDE)和旋转环盘电极(RRDE)等技术测试研究了两种催化剂的电化学催化氧还原性能.研究结果表明,球形NiO/N-rGO催化剂催化氧还原的峰电流密度和起始电位(0.89 V vs. RHE)与商业化的Pt/C(20%)催化剂相近.旋转圆盘电极(RDE)和旋转环盘电极(RRDE)测试证明,在碱性电解液中NiO/rGO和NiO/N-rGO催化的氧还原反应均主要通过4-电子途径反应途径发生,球形NiO/N-rGO催化剂展现出替代Pt/C基催化剂的潜力.     

用旋转园盘-园环电极研究碘酸盐阴极还原反应的机理

本文研究了低浓度的碘酸盐在硫酸介质中, 在铂电报上的电化学还原。用旋转盘环电极检测到了碘酸盐阴极还原的中间产物I_2及最终产物I~-。测定了电化学反应的动力学参数。最后提出了磺酸盐阴极反应的机理。     

不同结构及氮掺杂NiO/rGO氧还原催化剂的制备与性能研究

本文以还原氧化石墨烯（rGO）为载体制备了片状NiO/rGO和球形NiO/N-rGO结构的氧还原催化剂. 通过X-射线衍射（XRD）、Raman（拉曼）测试、X-射线光电子能谱（XPS）、扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）等方法表征了两种催化剂的结构和形貌. 采用循环伏安法（CV）、Tafel曲线、线性扫描伏安法（LSV）、旋转圆盘电极（RDE）和旋转环盘电极（RRDE）等技术测试研究了两种催化剂的电化学催化氧还原性能. 研究结果表明,球形NiO/N-rGO催化剂催化氧还原的峰电流密度和起始电位（0.89 V vs. RHE）与商业化的Pt/C（20%）催化剂相近. 旋转圆盘电极（RDE）和旋转环盘电极（RRDE）测试证明,在碱性电解液中NiO/rGO和NiO/N-rGO催化的氧还原反应均主要通过4?鄄电子途径反应途径发生,球形NiO/N-rGO催化剂展现出替代Pt/C基催化剂的潜力.     

纳米金/碳纳米管复合材料修饰电极催化鲁米诺电致发光体系的研究

制备了纳米金/多壁碳纳米管(MWNT)复合材料修饰电极,并将此电极应用于鲁米诺电化学发光体系.电化学发光实验表明,此复合材料修饰电极同时具备了纳米金和碳纳米管的催化性能.此外通过电极活性表面积测算、电化学交流阻抗实验等方法研究了纳米金和碳纳米管在此体系催化过程中的作用.纳米金/碳纳米管修饰电极具有良好的重现性,可以广泛应用于鲁米诺电化学发光测定体系.     

光谱电化学方法研究: 茜素红S在玻碳电极上的电化学行为

本文首次用长光程光透薄层电解池, 以现场光谱电化学方法研究了茜素红S在酸性溶液中于玻碳电极上的电化学行为, 发现在1.00-0.60V电位范围内存在三个电化学反应过程和一个化学反应过程, 并根据电化学和光谱数据, 提出了电极过程的机理。     

普鲁士蓝膜修饰电极的电化学阻抗谱

测量了应用电化学方法制备的不同厚度的普鲁士蓝膜修饰电极的循环伏安行为与电化学阻抗谱.由所得到的循环伏安图讨论了普鲁士蓝修饰膜的氧化还原过程,并对相关的Nyquist图进行了解析,提出了相应的等效电路.在此基础上计算出较薄膜中普鲁士蓝/普鲁士白电化学反应的表观速率常数和表观扩散系数,讨论了膜厚度对电荷扩散的影响.当膜相对较薄时,电极过程主要由动力学过程控制;当膜达到一定厚度时,电荷在膜中的扩散速率受到限制,电极过程由动力学过程和电荷扩散过程共同控制,证实了文献报导的普鲁士蓝膜修饰电极为多层空间分布电荷传递模型.     

Nafion含量与阴离子吸附对于铂单原子层核壳结构催化剂制备的影响（英文）

本实验利用铜的欠电位沉积技术,在旋转圆盘电极上以碳负载的钯纳米颗粒为核,制备铂单原子层核壳结构催化剂.电化学测试用于表征不同Nafion含量的添加对于核壳结构催化剂制备的影响.实验证明,Nafion的存在会影响铜的欠电位沉积,铂与铜的置换反应,并决定最终制备的核壳结构催化剂的氧还原催化反应的活性.当催化剂薄层中Nafion的含量低于5%的时候,添加Nafion不但可以帮助催化剂附着在旋转圆盘电极表面,而且可以保证制备的催化剂具有较好的氧还原反应催化活性.在H_2SO_4溶液中,钯纳米颗粒的表面存在特殊的阴离子吸/脱附电化学信号峰,这些信号峰可以用来监测Nafion含量对于铂单原子层核壳结构催化剂制备的影响.     

铜电极阳极溶解过程恒电位电流振荡的动力学模型

研究了铜电极在酸性氯化钠溶液中的恒电位电流振荡行为,分析了电极过程中的非线性步骤及电化学耦合因素,提出了一个可能的电极过程动力学模型,并借助线性稳定性分析及分支分析得到了参数坐标空间中的动力学行为区域图。在此基础上,将极化曲线视为稳定非平衡定态区态函（电流）与外控参数（电位）的关系,同时将恒电位电流振荡模拟为稳定极限环振荡,分别计算出了极化曲线与时间－电流振荡曲线,其结果与实验数据相符,表明该类电