吸附原子电催化机理的研究——铂单晶(100)晶面上Pb、Cd吸附原子在甲酸电氧化中的助催化特性

In this work a modified adsorption method was used to form firstly a saturated Cd or Pb adlayer on platinum single crystal (100) surface, then its surface structure, the electrochemical stability and the desorption-readsorption CV properties were studied. The HCOOH oxidation has been used as a probe to determine the electrocatalytic propertics of Pt (100) with different surface concentration of Cd or Pb adatoms. The results show that Cd adatoms on Pt(100) inhibit both HCOOH dissociation adsorption (to form poisoning intermediates) and HCOOH oxidation via the reactive intermediate, and that Pb adatoms on Pt(100) inhibit only HCOOH disociation adsorption but catalyse HCOOH oxidation via the reactive intermediate, in this case the more Pb adatoms on Pt(100), the higher te catalytic effect. The highest enhanced catalytic effet has been found with the saturated Pb adlayer on Pt(100) (the coverage of Pb, calibrated by hydrogen adsorption, is then equal to 1.0), i.e. with a surface structure of C(2×2)-bridged Pb. The difference of influence to the hydrogen adsorption-desorption process and the different catalytic effect on HCOOH oxidation of Cd and Pb adatoms on Pt(100) were attributed to the intrinsic properties of Cd and Pd elements and also to their interaction with Pt(100). This results indicate that the electrocatalytic mechanism of Cd and Pb adatom on Pt(100) depends on the geometrical surface structure effect and, more importantly, on the electro structure effect during the interaction of adatoms with Pt(100) surface atoms.     

乙醛酸化学镀铜的电化学研究

以乙醛酸作还原剂,Na2EDTA.2H2O为络合剂,亚铁氰化钾和2,2'-联吡啶为添加剂组成化学镀铜液体系,应用线性扫描伏安法研究分析了络合剂、添加剂对该镀铜体系电化学性能的影响.结果表明,络合剂Na2EDTA对乙醛酸的氧化和铜的还原有阻碍作用.亚铁氰化钾和过量(20 mg/L)的2,2'-联吡啶对乙醛酸的氧化起较明显的抑制作用.     

丙三醇在Pt电极上吸附和氧化过程的原位FTIR反射光谱研究

运用电化学循环伏安(CV)和原位FTIR反射光谱方法, 研究了丙三醇在Pt电极上的氧化过程。结果指出, 丙三醇的氧化是一个复杂的表面过程。其间包括脱水、吸附、解离等步骤。根据CV和红外实验数据, 本文提出了Pt电极上丙三醇解离吸附的表面反应机理和不同电位下丙三醇氧化的分子过程。     

CO和SCN~-在高分散Pt及Pd表面异常红外光学行为的电化学现场FTIR反射光谱研究

在玻碳基底上沉积Pt和Pd，在以CO和SCN-为探针分子的电化学现场FTIR反射光谱研究中，首次观察到异常红外光学行为，其中包括吸附物种的谱带方向倒反以及谱峰强度显著增强等．     

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。     

锂硫电池膨胀氧化石墨/硫复合正极材料的制备及其性能

以棒状石墨为原料,采用改良的Hummers法与热处理制备得到膨胀氧化石墨(E-GO),利用在酸性水溶液中归中化学反应的方法合成纳米尺寸的硫颗粒,使其嵌入到膨胀氧化石墨的内部,制备了膨胀氧化石墨-硫复合材料。采用红外光谱,X-射线光电子能谱表征了膨胀氧化石墨表面官能团的存在和种类;X-射线衍射分析结果表明生成的硫属于斜方晶结构;扫描电子显微镜和透射电镜分析证明了材料中硫的均匀分布。恒电流充放电结果表明该复合正极材料的首次放电容量为1 020 mAh.g-1,100周循环之后其容量还保持在650 mAh.g-1左右;材料的倍率性能和库伦效率优异,这可能得益于小尺寸的硫在材料中均匀分布,以及表面官能团对硫的固定化作用。     

不同尺度和分散状态的钯纳米粒子红外光学性能研究

运用CO分子探针红外光谱研究不同尺度和分散状态的钯纳米粒子的红外光学性能.结果表明,粒子尺度为6.6nm分散的球型钯纳米粒子(Pdn)和粒子尺度为100～150nm分散的立方体型钯纳米粒子(Pdncube)均给出两个不同吸附方式的桥式CO红外谱峰,其吸收峰位置约在1970cm-1和1910cm-1.将Pdn引入到电极表面后,通过界面电化学诱导使之形成团聚体(Pdnag),其红外光学性能发生显著变化,表现为随着界面电化学诱导时间的增加,其1970cm-1处的谱峰方向从正常转为异常.本研究进一步证明红外谱峰方向的倒反是由于粒子间的相互作用引起的.     

In situ scanning FTIR microscopy and IR imaging of Pt electrode surface towards CO adsorption

In situ scanning FTIR microscopy was built up for the first time in the present work, which consists of an FTIR apparatus, an IR microscope, an X-Y mapping stage, and the specially designed electrochemical IR cell and computer software. It has been demonstrated that this new space-resolvd in situ IR technique can be used to study vibration properties of micro-area, and to perform IR imaging of electrode surface. The chemical image obtained using this technique fur CO adsorption on Pt electrode illustrated, at a space-resolution of 10~(-2) cm, the inhomogeneity and the distribution of reactivity of micro-area of electrode surface.     

乙醇在碳载Pt纳米薄膜电极上吸附氧化过程研究Ⅰ.碱性介质中循环伏安和原位FTIR反射光谱

运用电化学循环伏安法在玻碳载体上制备纳米级厚度的Pt薄膜电极 ,用STM表征电极表面的形貌 ,测定了电沉积层的厚度、表面积和Pt载量 .同时 ,应用电化学循环伏安法和原位FTIR反射光谱研究了乙醇在碱性介质中的吸附和氧化行为 .结果表明 ,乙醇氧化的主要产物是CH3COO- ,仅存在少量乙醛 ,并未观察到任何CO谱峰 .与酸性介质中乙醇氧化的双途径机理不同 ,碱性介质中乙醇氧化未经过解离吸附中间过程     

基于硅基硼掺金刚石电极的电化学-原位核磁共振波谱电解池的设计、制备与可行性研究

电化学与核磁共振波谱联用技术(EC-NMR)可以实时监测电化学反应过程,从分子水平阐释反应机理,是一种非常有前景的无损在线检测技术.本文首次报道以硅基硼掺金刚石(Si/BDD)作为工作电极的原位EC-NMR三电极单室电解池的设计和制作.研究表明,由于尺寸12.5 mm×1.2 mm×0.5 mm的Si/BDD电极在核磁...