树枝状银纳米颗粒的电沉积法制备及其对葡萄糖的电催化氧化研究

在无支持电解质的Ag(NH3)2+溶液中,采用电沉积法在Ti基体上制备出树枝状纳米银电极(Ag/Ti),研究了Ag(NH3)2+浓度改变对纳米银颗粒形貌的影响。结果表明,Ag(NH3)2+浓度为30mmol·L-1时制备的纳米银电极(Ag/Ti-3)呈形状较为规整的树枝状。研究了该树枝状Ag/Ti-3在碱性溶液中对葡萄糖氧化的电催化活性。循环伏安结果表明,在0.1mol·L-1 NaOH溶液中,葡萄糖在Ag/Ti-3电极上的起始氧化电位相对于多晶银电极提前约390mV;0.05V时的恒电位阶跃研究表明,葡萄糖浓度和它的稳态氧化电流密度呈良好的线性关系,检测灵敏度为0.57mA.cm-2(mmol·L-1)-1,检测限13.94μmol·L-1。这种树枝状Ag/Ti-3对葡萄糖检测具有的高灵敏度和较好的选择性,有望作为电化学传感器检测低浓度葡萄糖。     

间氯苯甲酸在Pd/Ti电极上的电化学脱氯反应

以Ti为基底电极, 在PdCl₂溶液中电沉积制备了Pd/Ti电极, 采用SEM和XPS进行表征. 采用循环伏安法研究了Cu, Ag, Ti和Pd/Ti电极对间氯苯甲酸(3-CBA)的电还原特性, 与Cu, Ag和Ti电极相比, Pd/Ti电极对3-CBA有较好的电化学还原活性. 同时采用电化学原位红外反射光谱对3-CBA在Pd/Ti电极上的电还原反应机理进行了系统分析, 结果表明3-CBA在Pd/Ti电极上的电化学脱氯反应是一个脱氯加氢过程, 3-CBA首先得到一个电子形成阴离子自由基中间体, 随后释放一个氯离子, 产生苯甲酸盐的自由基, 最后该自由基得到一个电子并夺取一个氢质子, 在电极表面脱去氯得到最终产物苯甲酸.     

Ti/α-PbO2/β-PbO2电极电化学降解2-氯酚

采用电化学沉积法在Ti基底上制备了复合电极Ti/α-PbO2/β-PbO2,扫描电镜结果表明电极呈现由β-PbO2小晶体组成的菜花状微观形貌.所制电极在电化学降解环境污染物2-氯酚时表现出较高的电催化效率、较好的电极稳定性和较长的电极寿命.用正交实验优化了电化学降解2-氯酚的实验条件.在最优的实验条件(2-氯酚初始浓度50 mg/L,电解质0.1 mol/L Na2SO4,温度35oC,阳极电流密度20 mA/cm2)下电化学降解180 min后,2-氯酚的去除率达100%.动力学结果表明, Ti/α-PbO2/β-PbO2电极上2-氯酚的电化学氧化符合准一级动力学过程.     

Ti/α-PbO_2/β-PbO_2电极电化学降解2-氯酚（英文）

采用电化学沉积法在Ti基底上制备了复合电极Ti/α-PbO 2/β-PbO 2,扫描电镜结果表明电极呈现由β-PbO 2小晶体组成的菜花状微观形貌.所制电极在电化学降解环境污染物2-氯酚时表现出较高的电催化效率、较好的电极稳定性和较长的电极寿命.用正交实验优化了电化学降解2-氯酚的实验条件.在最优的实验条件(2-氯酚初始浓度50 mg/L,电解质0.1 mol/L Na2SO4,温度35 oC,阳极电流密度20 mA/cm2)下电化学降解180 min后,2-氯酚的去除率达100%.动力学结果表明,Ti/α-PbO 2/β-Pb O2电极上2-氯酚的电化学氧化符合准一级动力学过程.     

半胱氨酸在Ag2S/Cu2S纳米晶修饰玻碳电极上的电化学行为

制备了Ag2S/Cu2S纳米混晶修饰玻碳电极,研究了半胱氨酸在Ag2S/Cu2S纳米混晶修饰电极上的电化学行为.结果表明:Ag2S/Cu2S混晶修饰电极对半胱氨酸的电化学氧化过程具有非常明显的电催化作用,其氧化电位减小为0.23V,氧化峰电流为25.98 μA,与空白电极相比增加了8倍.在1.0×10-5～1.0×10-3 mol/L浓度范围内,稳态电流信号与半胱氨酸浓度呈现良好的线性变化关系.该修饰电极具有良好的稳定性和重现性.     

金属的溶剂萃取热力学研究 2:In~2(SO~4)~3+Na~2SO~4+D~2EHMTPA+n-C~8H~18+H~2O体系

在温度278.15—303.15K和离子强度为0.1—2.0mol/kg范围内,在萃取体系In_2(SO_4)_3+Na_2SO_4+D_2EHMTPA+n-C_8H_(18)+H_2O体系中,本文测定了萃取平衡的In_(3+)的平衡浓度和水相pH值,其中Na_2SO_4为支持电解质.根据Pitzer电解质溶液理论,估算了平衡水相中的真实离子强度值,并用直线外推法和多项式拟合法确定了萃取过程的热力学平衡常数K(?),进而计算了这个萃取过程的各个热力学量.     

阳极电沉积Ti/MnO2电极及其苯酚降解的电催化性能

应用阳极电沉积法制备钛基二氧化锰(Ti/MnO2)电极. 采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)及能谱（EDS）表征电极结构形貌. 用V~logi及苯酚降解实验优化电极制备工艺参数：在电流密度4 mA•cm-2、Mn2+离子浓度0.5 mol•L-1及温度70 ℃条件下阳极电沉积Ti/MnO2电极. 以苯酚为目标有机物,评价该电极电催化氧化性能,降解7h降解效率达49.6%.     

改性Ti/SnO2-Sb电极降解硝基苯废水

采用热分解法制备了Ti/SnO2-Sb电极,并通过掺杂Cu,Ni,La,Ce,Nd,Zn和Bi等金属对该电极进行改性.采用扫描电子显微镜(SEM)及X射线衍射(XRD)等方法表征了电极的形貌及晶型;通过加速电极寿命测试和电催化降解硝基苯模拟废水实验,研究了金属掺杂对Ti/SnO2-Sb电极稳定性及电催化活性的影响.根据硝基苯降解的动力学方程分析不同金属掺杂对电极降解速率的影响;通过质谱对硝基苯的降解机理进行了初步探讨;采用水杨酸捕集羟基自由基的液相色谱法测定OH.的浓度.实验结果表明,与空白Ti/SnO2-Sb电极相比,金属掺杂改善了电极的表面形貌和SnO2衍射峰的强度,提高了Ti/SnO2-Sb阳极的电解寿命.对硝基苯模拟废水的电解实验结果表明,掺杂电极的电催化降解能力显著提高,硝基苯的降解符合准一级反应动力学方程.质谱分析结果表明,硝基苯在阴极被还原成苯胺并被氧化降解成其它有机物的过程发生迅速.羟基自由基浓度测定结果表明,自由基浓度越高,硝基苯降解速率越快,反应60 min时,空白Ti/SnO2-Sb电极的OH·浓度只有掺Cu金属电极的1/5.     

不同掺杂元素的钛基PbO2电极对苯酚电催化氧化性能的影响

本文在SnO2-Sb2O5氧化物为中间层的钛基体上,采用电沉积法制备了无掺杂的Ti/PbO2、掺杂F的Ti/PbO2(Ti/PbO2+F)和掺杂Co3O4纳米粒子的Ti/PbO2电极(Ti/PbO2+Nano-Co3O4).用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)分析和观察了电极材料的组成、结构和形貌,并通过电化学方法研究了这三种电极对苯酚的电催化氧化性能.结果表明,Ti/PbO2+F电极的析氧电位较Ti/PbO2电极的发生明显正移,但其苯酚的氧化峰和析氧峰并不能分开;而Ti/PbO2+Nano-Co3O4电极虽然其析氧电位负移,但对苯酚的氧化峰出现在析氧峰之前.这一结果表明,体系存在着某种反应特别快的瞬态中间体,即在水分子被解离之前已与苯酚发生了反应,从而更有利于苯酚的转化和降解.     

Cr2O72-/Cr3+间接氧化环己醇合成己二酸

以Cr2O72-/Cr3+作为间接氧化剂电氧化环己醇制备己二酸.应用正交实验优化工艺条件,得出在原料比n(环己醇)∶n(Cr2O72-)=0.4∶1,t=35℃和CH2SO4=5mol.L-1条件下己二酸的收率可达70.29%.同时研究了Ag2SO4、(NH4)2SO4、H2SO4浓度、电流密度对Cr3+电氧化为Cr2O72-的影响,Cr3+的转化率可达82.52%.     

铅修饰纳米多孔铂催化剂对甲酸氧化的电活性（英文）

用合适金属修饰的铂催化剂能够显著增强其对甲酸氧化的电活性.本文以水热法制备了钛负载的纳米多孔铂电极(nanoPt/Ti),然后采用循环伏安法,通过扫描不同的周数(n),用适量的铅对nanoPt/Ti电极进行修饰,得到一种新型的铅修饰的纳米多孔铂电极(nano Pb_((n))-Pt/Ti).采用循环伏安(CV)、计时电流和计时电位法研究其对对甲酸氧化的电活性.CV结果显示nanoPt/Ti和nanoPb_((n))-Pt/Ti电极对甲酸氧化表现出较高的催化活性,并且nanoPb_((20))-Pt/Ti电极对甲酸氧化的起始电位为-0.06 V,相比nanoPt/Ti电极的起始电位(0.06 V),明显有所负移.此外,nanoPb_((20))-Pt/Ti电极的第一个氧化峰电流密度为12.7 mA·cm~(-2),远远大于nanoPt电极(4.4 mA·cm~(-2));计时电流显示在电位为0.1 V时,在0.5 mol·L~(-1)H_2SO_4+1 mol·L~(-1 )HCOOH溶液中,nanoPb_((20))-Pt/Ti电极达到稳定时的电流为8.09 mA·cm~(-2),是nanoPt电极的60倍,表明铅修饰的nanoPt/Ti对甲酸氧化的电活性急剧增加;在1.5mA、2 mA、2.2 mA和2.5 mA下的计时电位结果表明,nanoPb_((20))-Pt/Ti电极上甲酸氧化过程表现出显著的电化学振荡,且和nano Pt/Ti电极相比,振荡现象能持续更长的时间,说明nanoPb_((20))-Pt/Ti电极具有更强的表面抗毒化能力.     

三种不同阳极上活性艳红X-3B的光电降

 分别以TiO2/Ti, SnxSb1-xO2/Ti和RuxPd1-xO2/Ti为阳极,钛网为阴极,NaCl为电解质,研究了活性艳红X-3B的光化学降解、电化学降解以及光电协同降解行为. 实验表明,经光电协同降解60 min后,三种电极体系中活性艳红X-3B的脱色率都超过了97%,三种电极上都存在显著的光电协同效应,即导体阳极与半导体阳极体系表现出相似的光电协同效应. SnxSb1-x-O2/Ti阳极体系先电解后光照和先光照后电解对比实验结果表明,电解生成的中间产物在光照3 min后使染料脱色率由17%迅速提高到75%,而先光照后电解则无此现象发生, 这说明电解中间产物经紫外光激发后对染料脱色有显著作用.     

邻碘苯甲酸电还原脱碘的原位红外光谱研究

采用循环伏安法研究了邻碘苯甲酸在NaOH溶液中的电化学还原反应,与Pt和Ti等电极相比,Ag和Cu电极对邻碘苯甲酸具有较好的电还原活性,还原电位向正电位方向移动.通过原位红外光谱技术研究了邻碘苯甲酸在Ag和Cu电极上的电还原机理.结果表明,在电位高于-800 mV时,邻碘苯甲酸在Ag电极表面先形成吸附中间态R…I…Ag,而在Cu电极表面以负离子形式存在.随着电位的进一步负移,邻碘苯甲酸在Ag和Cu电极上均发生脱碘加氢反应,经还原得到最终产物苯甲酸.     

Ti/SnO2+Sb2O3/Fe-PbO2电极电催化性能研究

制备了Ti/SnO2+Sb2O3/Fe-PbO2阳极,采用SEM、XRD和ICP对电极的表面形貌和组成进行了表征.为了考察电极的电催化活性,以苯酚为目标污染物,进行了电催化降解实验.研究结果表明Ti/SnO2+Sb2O3/Fe-PbO2电极电催化降解苯酚模拟废水的最佳工艺条件为:电流密度10mA/cm2、支持电解质Na2SO4浓度0.05 mol/L、温度25℃.在25℃时苯酚的电催化氧化降解反应遵循一级反应动力学规律,并且苯酚的电催化氧化主要是·OH参与的间接氧化,反应过程中电极表面产生的羟基自由基对苯酚的氧化去除起着主要作用.     

树枝状纳米银颗粒的制备与电活性

在Ag(NH3)2+溶液中,在钛基体上电沉积出树枝状纳米银颗粒,研究了沉积电位对树枝状纳米银颗粒形成的影响,探讨了这种树枝状纳米银颗粒形成的机理,并研究了这种钛基树枝状纳米银电极(Ag/Ti)在碱性溶液中对甲醛氧化的电催化活性。结果表明,在30 mmol/LAg(NH3)2+以及沉积电位在-1.8～-1.2 V(vsAg)时,形成了形态为树枝状的纳米银颗粒。在沉积电位为-1.6 V(vs Ag),Ag(NH3)2+浓度为30 mmol/L的溶液中,电沉积制备的这种树枝状纳米银电极(Ag/Ti)对甲醛氧化具有强的电催化活性。循环伏安曲线表明,在0.1 mol/LNaOH溶液中以及甲醛的浓度范围在0～40 mmol/L,甲醛浓度和它的氧化峰电流密度呈现良好的线性关系,检测下限达到0.662 mmol/L,这种新型的树枝状纳米银电极有望作为甲醛检测的传感器。     

PAMPSLi/P(MMA-VAc)为基体的聚合物电解质

将聚(2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸锂)(PAMPSLi)和聚(甲基丙烯酸甲酯-醋酸乙烯酯)[P(MMA-VAc)]与LiClO₄共混, 制备了复合聚合物电解质膜. 用FTIR, TG, XRD, DMA, SEM及电化学交流阻抗和机械性能测试对聚合物及其电解质膜的结构和性能进行了表征. 结果表明, PAMPSLi与P(MMA-VAc)共混后结晶状态发生变化, 交联网络变得密实, 提高了热稳定性和拉伸强度, 聚合物电解质膜含有较多微孔结构, 孔径为5~10 μm; 在20 ℃时, 当n(MMA)∶n(VAc)=2∶8, m(PAMPSLi)∶m[P(MMA-VAc)]=5∶95, m(LiClO₄)∶m(copolymer)=15∶85时, 聚合物电解质膜电导率可达到1.68×10^-3 S/cm, 且电导率未出现随LiClO₄含量的进一步增加而下降的现象. 将此电解质用于全固态电致变色显示器件表现出了优良的性能. 对加入PAMPSLi后聚合物电解质膜电导率和热稳定性提高的原因进行了初步探讨.     

松树枝状双金属Ag-Cu颗粒的制备与电活性

利用恒电位电解技术,直接从无支持电解质的AgNO3和Cu(NO3)2混合溶液中,在钛片表面上沉积具有松树枝状结构的双金属Ag-Cu纳米颗粒。SEM图像表明,树枝长度随铜比例的增加而增加;随着电解的不断进行,双金属纳米颗粒直接沉积于树叶顶端,形成花蕊芯状结构。松树枝状结构的形成是Ag+和Cu2+的扩散过程与电迁移过程共同作用的结果。研究了肼在这种双金属Ag-Cu纳米颗粒上的循环伏安特性,结果表明,肼在这种以钛为基体的树枝状双金属Ag79Cu21,Ag71Cu29和Ag54Cu46纳米电极表面上的吸附为多层吸附,由此建立超低浓度肼的电化学检测法,在1mol·L-1NaOH溶液中的检测下限分别为0.0941、0.0369和0.264μmol·L-1。     

亚硒酸钠在L-半胱氨酸自组装类生物膜修饰电极上的电化学行为

利用L-半胱氨酸自组装膜修饰金电极(L-Cys,Au/SAMs), 在0.05mol/L H_2SO_4 底液中研究了 Na_2SeO_3 的电化学特性.在0.00～1.30 V (vs. SCE) 电位范围内对微量Na_2SeO_3进行循环伏安扫描,发现L-Cys, Au/SAMs修饰电极在峰电位0.89 V处有灵敏的Se的氧化溶出峰.通过比较裸金电极和修饰电极在Na_2SeO_3 溶液中的电化学特性发现,修饰电极通过巯基中的S与Na_2SeO_3发生氧化还原作用生成Se,且修饰电极对沉积在电极表面的Se的氧化过程具有催化作用.根据Na_2SeO_3在单分子膜上的电化学行为,提出了单分子膜中硫(Au-S)与Se(Ⅳ)作用生成Se的反应机理、Se电化学催化氧化机理及巯基化合物通过生成纳米硒生物吸收Se的类生物膜模型.     

以糠醛为原料的成对电合成

研究了Ti/Ru-Ti-Sn,Ni,Ti/PbO_2,Pt和Ti/BDD(钛基掺硼金刚石电极)5种电极的析氧情况及对糠醛电化学氧化成糠酸的催化作用,得出氧化的最佳电极为Ni.以糠醛为原料,Ni电极为阳极,Cu电极为阴极,成对电合成糠醇和糠酸,研究了溶液p H值、电流密度、糠醛浓度、温度及电解时间对反应的影响.结果表明,溶液pH=11,阴极电流密度为2 mA/cm~2,阳极电流密度为1 mA/cm~2,糠醛浓度为0.1 mol/L,温度为25℃时,经过优化,总的电流效率最佳为130%.     

溶剂热电化学还原氯仿制备类金刚石碳膜的研究

报道了采用溶剂热电化学法还原氯仿制备类金刚石碳膜(DLC)的新体系. 实验在－1.2或－1.6 V (vs. Ag/AgCl/Cl^－)下, 对溶解在以Bu₄NCl作为支持电解质的碳酸丙烯酯(PC)溶液中的氯仿进行电化学还原. 研究了温度、氯仿/PC比例和电极材料对沉积的影响. 采用拉曼光谱, SEM, FTIR, XPS等方法对产物进行表征. 结果表明,在100 ℃,氯仿/PC比例为1∶3, Pt电极上沉积的DLC膜含有较高的sp³杂化态碳. 论文还提出了电化学还原氯仿沉积DLC薄膜的机理.