乙二醛在Ti/纳米TiO2-Pt修饰电极上的电催化氧化

采用溶胶.凝胶和电沉积法制备Ti基纳米TiO2-Pt(Ti/纳米TiO2-Pt)修饰电极.X射线衍射(XRD)表明纳米TiO2为锐钛矿型,扫描电镜(SEM)显示Pt纳米粒子在纳米TiO2多孔膜的表面呈现簇分散状态,平均粒径约25nm.通过循环伏安(CV)和计时电流法研究了Ti/纳米TiO2-Pt修饰电极对乙二醛直接电氧化的电催化活性,结果表明,修饰电极对乙二醛的直接电氧化呈现良好的催化活性,在0.60和1.23 V(vs SCE)出现两个氧化峰,二者电流密度分别为16和42 mA·cm2,约为纯Pt电极的2倍和1.5倍,反应过程受浓差扩散控制.     

纳米铂修饰电极用于提高葡萄糖传感器性能的研究

纳米材料领域的快速发展,促进了无酶葡萄糖电化学传感器的研制热潮的兴起。本论文采用计时电流沉积的方式制备了铂纳米花修饰电极,用于改善葡萄糖电化学传感器的性能,同时考察了沉积电位,沉积时间以及电解液的种类对修饰电极性能的影响。研究结果表明,在以氯铂酸(3.0mmol·L~(-1))和硫酸(0.5mol·L~(-1))为电解液,-0.2V的沉积电位,沉积900s时,可以得到葡萄糖氧化峰明显,电化学性能较好的纳米铂修饰电极,所构建的葡萄糖传感器具有较好的稳定性和重现性。     

乙二醛在Ti/纳米TiO2-Pt修饰电极上的电催化氧化

采用溶胶-凝胶和电沉积法制备Ti基纳米TiO2-Pt(Ti/纳米TiO2-Pt)修饰电极. X射线衍射(XRD)表明纳米TiO2为锐钛矿型, 扫描电镜(SEM)显示Pt纳米粒子在纳米TiO2多孔膜的表面呈现簇分散状态, 平均粒径约25 nm. 通过循环伏安(CV)和计时电流法研究了Ti/纳米TiO2-Pt修饰电极对乙二醛直接电氧化的电催化活性, 结果表明, 修饰电极对乙二醛的直接电氧化呈现良好的催化活性, 在0.60和1.23 V(vs SCE)出现两个氧化峰, 二者电流密度分别为16 和42 mA·cm-2, 约为纯Pt电极的2倍和1.5倍, 反应过程受浓差扩散控制.     

甲酸在Nd-Fe-WO2-4氰桥混配物修饰铂电极上的电催化氧化

首次用电沉积法制备了Nd-Fe-WO2-4氰桥混配物修饰铂电极(Nd-Fe-WO2-4/Pt),并通过SEM和XRD技术分别表征了该修饰电极的表面形貌和修饰物的晶相结构.采用循环伏安法和计时电流法研究了甲酸在该修饰电极上的电氧化行为,实验发现甲酸在修饰电极上的电催化氧化电流密度与裸铂电极相比增加了10余倍,而且CV回扫...     

纳米银-多壁碳纳米管修饰玻碳电极用于微分脉冲伏安法测定水中氯离子

用化学镀方法制备了纳米银覆盖多壁碳纳米管的复合材料,将其分散在水中配成1.0g·L~(-1)的悬浮液并滴涂在玻碳电极表面,制得纳米银-多壁碳纳米管修饰电极(nano Ag/MWCNT's/GCE)。用循环伏安法研究了在pH 6.0的磷酸盐支持电解质中,在—0.60～1.0V(vs.SCE)电位范围内,氯离子在nano Ag/MWCNT's/GCE上的电化学行为,结果表明:在氮气氛围中,修饰电极的氧化峰和还原峰分别位于0.19V和—0.20V电位处;随着氯离子浓度的增加,修饰电极的氧化峰电流降低,氯离子浓度在8.0×10~(-3)～0.1mol·L~(-1)之间与微分脉冲氧化峰电流的降低值呈线性关系。提出了用微分脉冲伏安法测定氯离子的方法,修饰电极用于自来水中氯离子的测定,回收率在98.5%～100.3%之间。     

PdNi/石墨烯气凝胶电催化甲酸氧化（英文）

甲酸电氧化性能提升对发展直接甲酸燃料池至关重要。本文首次报道了采用简便的冷冻干燥/退火还原的方法将PdNi合金与三维石墨烯气凝胶进行了高效耦合并实现了对甲酸氧化反应的高效催化。利用X射线衍射、扫描电镜和透射电镜等仪器对催化剂的结构和形貌进行了表征,并对其催化甲酸氧化反应的性能进行了研究。PdNi以合金纳米粒子形式分散在三维石墨烯气凝胶(PdNi/GA)表面,PdNi/GA催化剂中Pd的XPS能谱有明显的位移,表明Pd,Ni和石墨烯气凝胶载体之间有较强的电子相互作用。电化学测试结果表明PdNi/GA催化剂具有很高的的甲酸电氧化性能,其峰值电流密度为136 mA·cm~(-2),分别是Pd/GA (68 mA·cm~(-2))和Pd/C (39.4 mA·cm~(-2))的2倍和3.45倍。在CO溶出伏安测试中,PdNi/GA催化剂的起始电位和峰电位分别是0.49和0.67 V,证明PdNi/GA催化剂具有优异的抗CO毒化能力。PdNi/GA良好的催化性能可以归因于石墨烯三维结构提供的优异的分散性及导电性和钯镍合金抗CO中毒能力的提升。     

铂/多壁碳纳米管修饰玻碳电极用于微分脉冲伏安法测定左旋多巴

采用微波辅助加热多元醇技术制备了载铂多壁碳纳米管复合材料,并将该复合材料分散在N,N′-二甲基甲酰胺溶液中得到悬浮液,取14μL悬浮液滴涂在玻碳电极表面,制备铂/多壁碳纳米管修饰电极(Pt/MWCNT′s/GCE)。循环伏安法研究了在0.05mol·L~(-1)硫酸支持电解质中,在0.30～0.70V(vs.SCE)电位范围内,左旋多巴在修饰电极上的电化学行为,结果表明:左旋多巴在Pt/MWCNT′s/GCE上于电位0.548V处可见明显的氧化峰,且氧化峰电流显著高于在MWCNT′s/GCE和裸玻碳电极上的氧化峰电流。提出了用微分脉冲伏安法测定左旋多巴的方法。左旋多巴的浓度在8.0×10~(-6)～2.0×10~(-1)mol·L~(-1)范围内与其氧化峰电流呈线性关系,检出限(3S/N)为1.9×10~(-6)mol·L~(-1),平均回收率为102.8%。     

抗坏血酸在PPy-HEImTfa/Pt电极上的电催化氧化及其机理

以铂为基底电极,在1-乙基咪唑三氟乙酸盐(HEImTfa)离子液体中电化学合成导电聚吡咯(PPy),制得PPy-HEImTfa/Pt电极;采用循环伏安法研究了PPy-HEImTfa/Pt电极对抗坏血酸的电催化氧化性能.结果表明:PPy-HEImTfa/Pt电极对0.1mo·lL-1抗坏血酸具有较高的电催化氧化活性,与相同条件下硫酸溶液中在铂表面修饰的聚吡咯(PPy-H2SO4/Pt)电极和裸铂电极相比,其氧化峰电位分别降低了0.10和0.19V,氧化峰电流分别增加了3.0和3.6mA.同时采用原位傅里叶变换红外(insitu FTIR)光谱技术对抗坏血酸在PPy-HEImTfa/Pt电极上的电氧化机理进行了研究,结果表明:抗坏血酸在PPy-HEImTfa/Pt电极上首先被氧化为脱氢抗坏血酸,在水溶液中脱氢抗坏血酸迅速发生水合作用形成水合脱氢抗坏血酸,它进一步水解并发生内酯开环反应生成2,3-二酮古洛糖酸;在较高电位下,部分抗坏血酸最终被氧化成CO2.     

(PtAuPt)HN/GC的制备及对甲酸氧化的电催化性能

以Se溶胶为模板,合成了多层核壳结构的Se@Pt@Au@Pt实心纳米粒子;采用化学与电化学相结合的除硒方法制得了(PtAuPt)HN/GC,并表征了(PtAuPt-Se)HN的表面形貌、结构与组成;以甲酸为探针分子,比较了(PtAuPt)HN/GC和Pt/C/GC对甲酸氧化的电催化行为,发现(PtAuPt)HN/GC催化甲酸氧化只有1个氧化峰,峰电位和峰电流分别约为0.35V和1.22mA/cm2,而Pt/C/GC则有2个氧化峰,在0.35V时所对应的电流密度仅约为0.30mA/cm2,前者在该电位时的电流密度是后者的4倍;在0.30mA/cm2的电流密度下,(PtAuPt)HN/GC对应的电极电位为0.01V,比Pt/C/GC负移了340mV;在600s时的计时电流分别为0.06和0.02mA/cm2.(PtAuPt)HN对甲酸氧化的电催化活性不但比Pt/C高,而且具有一定的抗CO中毒性能.     

2,4,5-三氯苯酚在复合修饰电极的电化学行为的研究

制备了多壁碳纳米管/纳米金复合修饰电极(MWCNT/Au NPs/GCE),研究了2,4,5-三氯苯酚(2,4,5-trichlorophenol,简称2,4,5-TCP)在此修饰电极上的电化学行为。结果表明2,4,5-三氯苯酚在MWCNT/Au NPs/GCE上于0.640V有一灵敏氧化峰,与裸电极相比峰电流显著提高。考查了支持电解液、修饰剂用量等测量条件的影响,发现在7.0×10~(-7)~6.0×10~(-6)mol·L~(-1),3.5×10~(-6)~3.5×10~(-4)mol·L~(-1)两个浓度区间内,2,4,5-TCP峰电流和浓度呈良好线性关系。在扫速0.05~0.2 V·s~(-1)时,氧化峰电流与扫速成线性关系,这说明2,4,5-TCP在修饰电极上的电化学氧化过程是受吸附控制的。采用计时电量法获得扩散系数(D)为3.08×10~(-6)cm~2·s~(-1);根据Frumkin等温式,计算出2,4,5-TCP的吸附系数β为1.3×10~3L·mol~(-1)。另外,我们推导出2,4,5-TCP在MWCNT/Au NPs/GCE修饰电极上的电极反应是一电子、一质子的完全不可逆过程。     

间接电氧化法合成甘油醛

通过电化学合成前驱体和溶胶-凝胶法在Ti表面修饰一层纳米TiO2膜,在纳米Ti02膜上电沉积分散的Pt微粒制成钛基纳米TiO2-Pt(Ti/nano-TiO2-pt)修饰电极。采用循环伏安法、间接电氧化法研究了纳米Ti02-Pt修饰电极的电催化活性以及Mn^3 ／Mn^2 媒质氧化甘油为甘油醛的过程。结果表明,纳米Ti02-Pt修饰电极对Mn^2 的电氧化具有高催化活性,电流效率可达90％以上,非均相电解得到的Mn^3 可一步氧化甘油为甘油醛,收率为91％。     

用于电化学水氧化的铁、镍、钴金属及其二元金属纳米颗粒比较研究（英文）

从环境兼容角度来设计应用于氧析出反应的电催化剂是否有效、耐用和廉价对能源转化过程至关重要.本文报告了一种快速制备低成本、原料丰富的金属催化剂制备方法.通过一步电化学沉积法在钛金属基材上制备了铁、镍、钴金属及其钴镍、钴铁二元金属纳米颗粒.采用场发射电子显微镜(FE-SEM)、能量散射X-射线能谱(EDX)、X-射线衍射光谱(XRD)、X-射线光电子能谱(XPS)和电化学技术对制备的不同纳米颗粒进行了表征.电化学结果显示,在合成的五种钛基金属纳米催化剂中,钛基上沉积钴金属纳米颗粒(Ti/Co)电极在0.l mol·L~(-1)氢氧化钾溶液中氧析出反应的电催化活性最好,0.70 V(相对于银/氯化银电极)的电流密度为10.0 mA·cm~(-2).经优化后Ti/Co电极的过电位(η)很小,当电流密度为10.0 mA·cm~(-2)时η为0.43 V,质量活性高达105.7 A·g~(-1),逆转频率(TOF)值为1.63×10~(-3) s~(-1),这些与当前最好的碳载铂(Pt/C)和氧化钌(RuO_2)电催化剂的性能相当.此外,通过计时电位技术对优化后Ti/Co电极的耐久性进行了测试,发现该电极在碱性溶液中氧析出反应的稳定性良好.本工作制备的钛金属基材上电化学沉积金属钴纳米颗粒具有高催化活性、高稳定性、原料来源丰富、廉价且易于大规模生产,在工业化水分解领域具有潜在的应用前景.     

用杯芳烃膜修饰碳纤维电极计时电流法测定过氧化氢

在含8.0×10-4mol·L-1杯芳烃的0.1 mol·L-1四丁基高氯酸铵溶液中,在-0.4～0.6 V电位下,在碳纤维电极表面电沉积一层杯芳烃膜,制得杯芳烃膜修饰碳纤维电极.采用扫描电镜和交流阻抗法对电极表面的性能进行了表征,采用循环伏安法和计时电流法对其电化学性能进行研究.试验发现:过氧化氢在杯芳烃膜修饰碳纤维电极上出现一个明显氧化峰,氧化峰电位为0.6 V,提出了用计时电流法测定过氧化氢的方法.在优化的试验条件下,氧化峰电流与过氧化氢的浓度在1.5×10-5～3.8×10-3mol·L-1范围内呈线性关系,检出限(3S/N)为5.0×10-6mol·L-1.修饰电极用于医用消毒水中过氧化氢的测定,所得结果与高锰酸钾滴定法测定值相一致,用标准加入法做回收率试验,所得结果在97%～104%之间,测定值的相对标准偏差(n=10)为4%.     

Ti/nanoTiO_2-Pt阳极和Ti/nanoTiO_2阴极成对电合成葡萄糖酸锌和丁二酸

使用新颖的纳米结构电极成对电合成葡萄糖酸锌和丁二酸.采用溶胶-凝胶法制备Ti基纳米TiO2(Ti/nanoTiO2)电极,同时采用电沉积法制备Ti基纳米TiO2-Pt(Ti/nanoTiO2-Pt)修饰电极.通过循环伏安研究发现,Ti/nanoTiO2-Pt电极对葡萄糖氧化及Ti/nanoTiO2电极对马来酸还原均具有高催化活性.以Ti/nanoTiO2-Pt电极为阳极、Ti/nanoTiO2电极为阴极,通过正交实验得到成对电合成葡萄糖酸锌和丁二酸的优化条件为:阳极和阴极电流密度分别为1.2A·dm-2和3.0A·dm-2,阳极液为0.4mol·L-1葡萄糖+0.6mol·L-1NaBr,阴极液为0.6mol·L-1马来酸+0.2mol·L-1NaCl,温度50℃.成对电合成的总电流效率达到170%.     

Ni-Co/RuO2复合电极的制备及其电催化析氢性能

采用快速凝固结合去合金化的方法制备纳米多孔Ni-Co合金,利用RuO_2对Ni-Co合金进行表面修饰,通过X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)对多孔材料进行物相分析和形貌表征,并通过线性扫描伏安法、多电位阶跃法、交流阻抗法和恒电流电解法测试多孔电极的电催化析氢性能。结果表明,Ni-Co/RuO_2复合电极材料在50 mA·cm~(-2)电流密度下析氢过电位为180 mV,析氢过程由Volmer-Heyrovsky步骤控制,交换电流密度为4.42 mA·cm~(-2),经10 h恒电流电解后电位仅增加20 mV,表现出良好的析氢稳定性。     

甲酸在钼青铜修饰铂电极上的催化氧化

应用循环伏安法和双电位阶跃法研究了不同浓度硫酸中钼酸盐在多晶铂电极上的电化学行为 .在硫酸溶液中 ,当电位负向扫描时 ,钼酸盐即于铂电极上还原形成钼青铜 ,吸附在电极表面 ;电位正向扫描时钼青铜将再被氧化 ,氧化机理受硫酸浓度的影响 .铂电极因钼酸盐的还原和钼青铜的氧化而得到修饰 .在硫酸钠溶液中以此修饰的铂电极对甲酸氧化有明显的催化作用 ,其氧化峰电流接近未修饰铂电极上的 2倍 .钼青铜对铂的不完全修饰或过分修饰均会减弱甲酸氧化的催化作用     

萘乙酸在多壁碳纳米管-离子液体复合修饰电极上的电催化氧化及电分析方法

运用循环伏安法(CV),计时库仑法(CC),计时电流法(CA)研究了萘乙酸(NAA)在玻碳电极(GCE),多壁碳纳米管修饰玻碳电极(MWCNTs/GCE)和多壁碳纳米管-离子液体修饰玻碳电极(MWCNTs-IL/GCE)上的电化学行为及电化学动力学性质.实验结果表明,NAA在GCE电极上于1.00V附近有一不可逆氧化峰...     

抗坏血酸在钴酞菁修饰碳糊电极上的电化学行为

采用掺杂的方法制备了钴酞菁修饰碳糊电极(CoPc/CPE)。利用循环伏安法(CV)和交流阻抗谱(EIS)对修饰电极的电化学性能进行研究,并采用扫描电子显微镜(SEM)观察其表面形貌。运用循环伏安法(CV)、线性扫描伏安法(LSV)、计时电流法(CA)以及计时电量法(CC)研究了抗坏血酸在该修饰电极上的电化学行为并计算了电极过程的动力学参数。结果表明CoPc/CPE对抗坏血酸有明显的电催化作用,抗坏血酸在该修饰电极上的电极反应受扩散控制。计算了抗坏血酸的部分动力学参数:电荷转移系数(α=0.993),扩散系数(D=1.36×10~(-4)cm~2·s~(-1))以及电极反应速率常数(kf=1.62×10~(-2)cm·s~(-1));采用LSV测得抗坏血酸的氧化峰电流与浓度在1.00×10~(-3)(1.00×10~(-6)mol·L~(-1)范围内表现出良好的线性关系,检出限为5.00×10~(-7)mol·L~(-1)(S/N=3)。该修饰电极制备方法简单、灵敏度高、稳定性好,用于实际样品中抗坏血酸的含量分析,结果令人满意。     

以聚(3-己基噻吩)-石墨烯-Nafion修饰的玻碳电极为工作电极示差脉冲伏安法测定细颗粒物PM_(2.5)中铅的含量

将聚(3-己基噻吩)-石墨烯在二甲基甲酰胺中的悬浮液(1g·L~(-1))10μL涂覆在玻碳电极(GCE)上,在室温干燥后,再将0.5%(质量分数)Nafion乙醇溶液滴涂于其表面,制得聚(3-己基噻吩)-石墨烯-Nafion修饰玻碳电极。用循环伏安法和示差脉冲伏安法研究了铅(Ⅱ)离子在此修饰电极上的电化学行为。结果表明:此电极对铅(Ⅱ)离子在-0.713V处出现明显的氧化峰,其峰电流为玻碳电极上的6倍。在pH 5.0的乙酸盐缓冲溶液中,在沉积电位为~(-1).0V,沉积时间为150s和扫描速率为100mV·s~(-1)的条件下,铅(Ⅱ)离子浓度在0.010~4.5μmol·L~(-1)内与其相应氧化峰电流值之间呈线性关系,检出限(3S/N)为5.0×10-9 mol·L~(-1)。在此条件下测定铅具有很好的选择性。方法用于测定环境监测站所取的PM_(2.5)实际样品,所得测定值与分光光度法测定值相符。     

碳载Pt/Sb_(ad)电极上乙醇电催化氧化特征和原位FTIR反射光谱研究

用电化学循环伏安法和原位 FTIR反射光谱法研究了 Sb在碳载纳米 Pt膜电极 (nm -Pt/ GC)表面不可逆吸附的电化学特性及酸性介质中乙醇的吸附和电催化氧化特性 .结果指出 ,当扫描电位的上限 Eu≤0 .5 0 V(SCE)时 ,Sbad可以稳定地吸附在 nm-Pt/ GC电极表面 .与未修饰的 nm-Pt/ GC电极上结果相比 ,Sbad修饰的 nm-Pt/ GC/ Sbad/ (nm-Pt/ GC)的催化活性显著增加 .测得当覆盖度θsb=0 .1 3 7时 ,修饰电极对乙醇的电催化活性最高 ,乙醇氧化的峰电位负移了 0 .1 5 V,峰电流增大了 1倍 .原位 FTIR反射光谱的结果从分子水平揭示了 Sb修饰对乙醇氧化反应途径的选择功能 .