乙二胺接枝改性碳纳米管负载的乙醇氧化电催化剂Pt及Pt-Ru的制备及电催化性质

采用化学法制备了乙二胺接枝改性碳纳米管（ED/MWNTs）负载的Pt及Pt-Ru催化剂,并用红外光谱法、透射电镜分析（TEM）及X射线能谱技术对催化剂进行了表征。结果表明：乙二胺对碳纳米管的改性使Pt及Pt-Ru在碳管上的分布更均匀,粒径更小。同时,催化剂对乙醇电催化氧化活性的电化学研究结果表明：乙二胺改性可明显提高Pt-Ru/MWNTs/C 和Pt/MWNTs/C的电催化活性,而且Pt/ED/MWNTs/C的活性甚至比Pt-Ru/MWNTs/C的活性还高。由此,ED/MWNTs作为乙醇电氧化催化剂的载体有着很好的应用前景。     

Pb2+促进乙醇氧化C―C键断裂的在线电化学透射红外光谱研究

近些年来,直接乙醇燃料电池(DEFC)凭借其能量密度高、绿色环保、毒性低等诸多优点受到了广泛关注,相关的机理研究重点关注的是如何高效地催化乙醇C―C键的断裂。本文通过建立电化学在线透射红外方法,对碱性体系下Pb²⁺对Pt催化乙醇氧化反应(EOR)的影响进行了研究。结果发现,在不同温度、催化剂载量和电势条件下,Pb2+的加入都有利于Pt催化EOR活性的提高,同时能够提高乙醇氧化电流的稳定性。我们利用电化学在线透射红外光谱(ETIRS)方法对Pt催化EOR的反应产物进行了检测,发现Pb²⁺存在时产物碳酸根的电流效率明显高于Pb²⁺不存在时的结果,这一结果说明了Pb²⁺存在下Pt催化EOR中C―C键断裂比例的提高可能是反应活性提高的重要原因。     

聚吡咯改性炭载Pd催化剂促进甲酸电氧化

直接甲酸燃料电池(DFAFC)阳极活性炭载Pd催化剂活性组分易聚集,分散差且存在炭载体的电腐蚀作用,造成催化活性低稳定性差。 为解决上述问题,本文通过调控炭载Pd催化剂的载体改善催化活性和稳定性。 采用低温化学氧化法制备了聚吡咯(PPy)与活性炭复合材料,在聚合过程中加入活性炭,经过高温热解聚吡咯形成复合碳载体负载Pd催化剂,并表征了热解聚吡咯碳修饰催化剂表面形貌,发现聚吡咯修饰后的催化剂载体表面氮元素以吡咯氮的形式存在,催化剂活性组分Pd纳米粒子可稳定在2.25 nm。 通过甲酸电催化氧化性能测试,结果表明,Pd单位质量比活性比Pd/C催化剂提高了2.5倍。     

原位红外光谱法研究对氯苯酚在Pt电极上的电氧化行为

采用原位红外光谱法研究了碱性条件下对氯苯酚(PCP)在Pt电极上电化学氧化的脱氯反应机理. 研究结果表明Pt电极对PCP有良好的电化学反应活性, 其氧化过程首先是对氯苯酚负离子氧化生成对氯苯氧自由基, 该自由基可与对氯苯酚负离子作用生成芳香醚低聚物; 随着电位升高, 对氯苯酚负离子经电化学氧化生成了苯二酚盐(还可能存在其氧化产物不饱和羧酸盐); 当电位继续升高, 苯二酚盐进一步氧化形成苯醌; 最后, 在Pt表面生成小分子羧酸盐, 同时生成了最终产物CO2. 但由于芳香醚低聚物等不溶性聚合物膜的形成并吸附在Pt电极表面, 可造成Pt电极毒化, 使得Pt电极在使用过程中逐渐失去活性.     

低碳醇氧化电极表面pH值的测量及应用

研究了Ir/IrO₂微平面电极在低碳醇氧化电极表面的pH-E_ocp（pH-开路电位)关系,测量了几种低碳醇在电化学氧化过程中距离电极表面50 μm以内的不同距离处的pH值,对不同低碳醇电化学氧化产生的酸强度进行了比较与分析;Ir/IrO₂微平面电极的pH-E_ocp关系曲线与“醇-羧酸”体系种类有关;乙二醇在电化学氧化过程中产生的pH值最低,甲醇次之,乙醇产生的pH值最高,在500 nm处的稳态pH值分别为0.191、1.13和2.99。通过向电解液中加入NaF,考察了生成的H⁺和F^-结合对金属钛选择性微区刻蚀作用,在乙二醇为前驱体的体系中微孔刻蚀加工速率约为30 nm/min。     

中性水溶液高容量TiB_2负极的电氧化反应

本文报道了TiB2作为阳极材料在中性水溶液中的电化学行为.结果表明TiB2在KF水溶液中释放出超高电化学容量:在电流密度为50 mA/g时,容量可以达到1300 mAh/g,超过目前报道的所有金属电极的容量.在放电过程中,二硼化钛中的硼发生电化学氧化反应生成硼氟酸根,而其中的钛则形成金属单质.因此二硼化钛可以作为一种阳极材料构建高比容量中性化学电源体系.     

间接法电合成2-甲基丁酸的研究

以２＿ 甲基＿１＿ 丁 醇为原料 ,四丁基 硫酸氢铵（ Ｔ Ｂ Ａ Ｓ） 或 四丁 基高 氯酸 铵（ Ｔ Ｂ Ａ Ｐ） 为 相转移催化 剂,在硫 酸酸性 Ｃｒ（ Ⅵ） 氧 化媒质中 氧化合成 ２＿ 甲基丁 酸．由 上述 氧化 过程 生成 的 Ｃｒ（ Ⅲ） 可电解再 生为氧 化媒质 Ｃｒ（ Ⅵ） ,在 最佳工艺 条件下 其产率大 于９５ ％ ．     

Improving the efficiency of a direct ethanol fuel cell by a periodic load change

We present a simple method to increase the efficiency of a direct ethanol fuel cell by a periodic modulation of the load (pulsed mode). The fuel cell was periodically short circuited with a resistor (1...     

二甲醚电氧化增强电化学表面积的研究(英)

0IntroductionFuel cells em ploying polym er(e.g.,N afion m em-branes)as the electrolyte are receiving increasing at-tention.The m em brane-electrode assem bly(M EA),com prising of a proton conducting m em brane sand-wiched between tw o gas diffusion elect…     

Arenium cation as the key intermediate of the electrosynthesis of <Emphasis Type="Italic">N</Emphasis>-(2,5-dimethoxyphenyl)azoles. A new approach to the synthesis of <Emphasis Type="Italic">N</Emphasis>-(dimethoxyphenyl)azoles

Data on the effect of the acid-base properties of the medium on the yield and composition of the products of N-dimethoxyphenylation of azoles (pyrazole, triazole, their substituted derivatives, and tetrazole) upon galvanostatic electrolysis of azole—1,4-dimethoxybenzene mixtures in nucleophilic (MeOH) and neutral (MeCN) media were considered and the trends of this process were discussed. The generation of arenium cations (1,4-dimethoxy-1-azolylbenzenium in MeCN and 1,1,4-trimethoxybenzenium in MeOH) as the key intermediates of electrosynthesis of N-(dimethoxyphenyl)azoles, was proved experimentally. A new approach to the synthesis of N-(dimethoxyphenyl)azoles through electrosynthesis of 1,1,4,4-tetramethoxycyclohexa-2,5-diene by electrooxidation of 1,4-dimethoxybenzene in MeOH as the first step and the reaction of this quinone diketal with azoles as the second step was suggested. The efficiency of this route to N-(dimethoxyphenyl)azoles is comparable with the efficiency of the purely electrochemical one-step process. Published in Russian in Izvestiya Akademii Nauk. Seriya Khimicheskaya, No. 11, pp. 2101–2109, November, 2007.