过渡金属配合物阴离子嵌人聚吡咯膜电极的表征

采用电化学聚合方法在水溶液中制备出Fe(CN)_6~(4-)嵌入的聚吡咯膜修饰电极, 电极具有稳定的Fe(CN)_6~(4-)/Fe(CN)_6~(3-)电化学响应, 其氧化、还原电位与电解质溶液中H~+浓度有关。借助XPS、IR和ESR方法对聚合物膜结构进行表征, 探讨嵌入物种Fe(CN)_6~(n-)和聚吡咯之间的相互作用, 提出一种可能的轨道相互作用模式。     

乙炔在铜/石墨阴极上的电催化还原加氢和电引发聚合

采用恒电位电解方法,分别在酸性和碱性两种饱和乙炔的水介质中,探讨了乙炔在铜/石墨阴极上(石墨上电沉积铜和石墨一铜层状嵌入物)的电催化还原和电引发聚合行为。电极对乙炔还原成乙烯表现较高活性和很高选择性(～99%,对气相产物)。对电极上活性组份Cu⁰(或Cu¹)与乙炔分子可能发生的σ—π活化作用和加氢方式进行了讨论。本文还运用现场与非现场Raman光谱技术,考察了在乙快还原的同时,电极表面上形成聚乙炔复盖物的情况,提出了一种电引发聚合机理,能较好地解释实验事实。     

钯基氧还原和乙醇氧化反应电催化剂:关于结构和机理研究的一些近期见解

质子交换膜燃料电池和直接乙醇燃料电池已成为可持续性清洁能源研究的一个聚焦点。在燃料电池中,氧还原反应和乙醇氧化反应是两个重要的反应,其相关高活性、高稳定性并且廉价的催化剂的研发仍然存在很多问题,极大地制约了燃料电池的大规模商业化应用。其中的挑战主要来自于对纳米催化剂结构和反应机理的有限认识。由于实验表征理论计算的结合,对钯基合金纳米材料电催化剂的研究得到了很大的进展。本文从实验和理论计算两个方面出发,重点讨论了应用于氧还原反应和乙醇氧化反应的钯和钯基电催化剂的结构和反应机理方面的近期研究的一些见解。这些见解对未来催化剂的设计与优化有一定的启发意义。     

三元合金氧还原电催化剂

质子交换膜燃料电池作为重要的电化学能源转换装置,在提高能量转换效率、减少环境污染等方面具有诱人的前景.然而,阴极氧还原过电位较大、活性较低、稳定性差,且铂基催化剂昂贵,使该燃料电池难以商业化.纳米结构电催化剂的发展有望解决此难题。对纳米合金电催化剂其组分和结构的设计是开发高活性、高稳定性和低成本的燃料电池电催化剂的重要因素.本文综述了近期由分子设计和热化学控制处理法制备的三元纳米合金电催化剂对燃料电池氧还原反应催化性能的最新进展.该方法可控制纳米合金的尺寸、组成以及二元和三元纳米催化剂的合金化程度.以高活性的三元纳米合金催化剂PtNiCo/C为例,综述了在设计燃料电池电催化剂时结构和组成的纳米级调优的重要性.PtNiCo/C电催化剂的质量比活性远高于其二元合金催化剂和Pt/C商业电催化剂.三元电催化剂的催化活性可通过控制其组成来调节.文章还讨论了三元纳米合金催化剂的结构及其协同效应对增强其电催化性能的影响.     

导电聚吡咯膜电极的现场电化学-ESR研究

本文报导聚吡咯(PP)膜电极在水溶液中的电化学─ESR行为, 定性地探讨了电位,电量对PP膜中极化学形成与转化过程的影响, 并在PP膜/溶液界面存在电化学反应的情形下, 考察了PP膜中可能的电荷传输机理。     

导电聚吡咯膜电极上的电催化作用的研究(Ⅰ)——抗坏血酸的电催化氧化

研究导电聚吡咯(PP)膜电极在酸性水溶液中对抗坏血酸(AH₂)的电催化氧化反应,电化学循环伏安结果表明AH₂在PP/Pt电极上的氧化电位比在Pt电极上的氧化电位负移200～300mV。实验分析了反应的Tafel曲线并讨论了可能的反应机理。实验还用XPS、ESR研究手段,探讨了AH₂与PP之间的相互作用,认为整个电催化过程可能是电子传递催化作用和化学催化作用的偶联。