电解煤浆制氢钛基阳极铂铁合金催化剂的制备及电催化活性研究

将预处理后的钛片作为电极基体, 采用恒电流法沉积Pt和Fe, 通过高温热处理得到Ti/Pt-Fe电极, 通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、电子能谱(EDS)以及等离子发射光谱(ICP)等方法对所制备电极表面形貌、组分的合金化程度、催化层成分组成以及电极寿命等进行了表征; 在煤浆电解过程中, 采用两电极体系, 对所制备电极的电催化活性进行了测试. 结果表明: 所制备的电极表面呈层状结构, 且有大量峰形突起, 催化层形成了PtFe合金, 合金化程度较高, 与同面积的铂片电极、Ti/TiO₂Pt-Ru电极相比, 大大提高了电催化活性, 降低了电极成本.     

热分解法制备电解煤浆用阳极及其电催化活性

采用热分解法制备了一元、二元贵金属形稳阳极(DSA),并用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、能量散射X射线谱(EDS)等测试技术对所制备电极的表面形貌、成分组成等进行分析表征;在煤浆电解过程中,采用两电极体系,对所制备电极的电催化活性进行了测试。结果表明,催化涂层中Ru、Ir主要以氧化物或合金的形式存在,而Pt主要以金属单质或合金的形式存在,用所制备的电极作为阳极,电解煤浆10h以后,电流大小和气体的生成速率比较稳定,在整个电解过程中,H2气的电解效率一直接近100%,而此时阳极产物的电解效率为40%左右。与Ti/Pt电极相比,电极的催化活性均有较大的提高,其中Ti/Pt-RuO2(1∶1)和Ti/Pt-IrO2(1∶1)电极的活性最好。     

纳米TiO2-Pt修饰电极的制备及其电催化活性

循环伏安;纳米TiO2-Pt修饰电极的制备及其电催化活性     

聚叶酸修饰电极的制备及其对肾上腺素的电催化氧化研究

采用电化学聚合的方法,将叶酸(FA)聚合在碳糊电极(CPE)表面,制备了聚叶酸修饰碳糊电极(PFA/CPE),并研究了肾上腺素(EP)在该修饰电极上的电化学行为。实验结果显示:在pH 7.0的磷酸盐缓冲溶液中,该聚合膜对EP的氧化有显著的催化作用,EP在修饰电极上产生2个氧化峰和一个还原峰,峰电位分别为0.193V、0.4184V和-0.252V。在测定实验条件下,EP在PFA/CPE上的氧化峰电流与其浓度在2.50×10-7～1.78×10-4mol/L范围内具有良好的线性关系,检出限可达1×10-7mol/L。将该电极应用于EP实际样品的测定,效果良好。     

Pt/PAn/Ti电极的制备及对甲醛的电催化氧化

通过循环伏安的电化学方法在金属钛基体上先后进行苯胺的聚合和金属铂的电化学沉积,得到以金属钛为基体的聚苯胺载铂电极(Pt/PAn/Ti),并通过扫描电镜和循环伏安法对该电极进行了表征。通过研究甲醛在该电极上的电催化氧化行为,考察了载铂量对甲醛氧化效果的影响及PAn在电催化氧化甲醛的过程中所起的作用。结果表明,载铂量与甲醛的氧化有一定的关系,PAn的存在使得铂微粒分散程度更好,有效面积更大,与相同铂沉积量的Pt/Ti电极相比,甲醛在其上的正向扫描氧化峰电流密度增加了2.3倍,电位负移了40mV;反向扫描氧化峰电流密度增加了5倍,电位负移了30mV。同时,PAn的存在也增强了电极的抗中毒能力。     

纳米TiO2-Pt修饰电极的制备及电催化活性

采用电化学合成前驱体直接水解法和电沉积法制备高活性纳米TiO2-Pt修饰电极，并使用扫描电子显微镜(SEM)对电极的表面形貌和结构进行了表征; 通过循环伏安法研究了纳米TiO2-Pt修饰电极在H2SO4溶液中的电化学行为以及对Mn2＋氧化为Mn3＋的电催化活性. 结果表明,纳米TiO2的晶粒大小约30 nm,修饰在纳米TiO2膜表面的Pt微粒呈现单分散状态,平均粒径约60 nm,纳米TiO2-Pt修饰电极的电化学性能优于纯Pt电极,对Mn2＋的电氧化具有高催化活性,非均相无隔膜电解氧化Mn2＋生成Mn3＋平均电流效率可达86％.     

二氧化铅修饰玻碳电极的镀膜/循环伏安法制备及电催化性能

采用镀膜/循环伏安法制备了PbO2修饰玻碳电极.在Pb(NO3)2溶液中,在-0.7 V 将Pb膜沉积在玻碳电极表面,然后在5 mol/L NaOH溶液中以100 mV/s速度在-1.0～1.0 V循环伏安扫描20次,PbO2膜均匀沉积在玻碳电极表面.采用交流阻抗法监控电极修饰每一过程,环境扫描电镜表征电极表面形貌.探讨了PbO2膜的沉积机理及其电化学行为,表面活性位点覆盖量为7.5×10-10 mol/cm2.PbO2修饰电极对H2O2电氧化表现出较高催化活性,起始氧化电位低至0.1 V,考察了影响催化活性的因素.计时电流法测定H2O2 (工作电位0.40 V),响应时间小于2 s; 线性范围为5.0 ×10-6 ～ 5.5×10-4 mol/L;检出限1.1×10-6 mol/L (信噪比为3).在实际水样中H2O2测定结果满意.电极在室温环境下储存30 d,其催化活性基本不变.该修饰电极制备工艺简单、重现性良好、稳定性高.     

基于阳极甘油氧化电催化的碱/酸混合电解制氢研究（英文）

耦合可再生电能的电解水制氢是一项极具前景的绿氢技术,该技术仍受限于阳极析氧反应(OER)动力学慢、过电位高等问题的限制。在阳极端采用热力学更容易的电氧化反应代替OER,可大幅降低电耗并且在阳极端获得增值产物,是电解制氢的一种新策略。甘油作为生物柴油生产的主要副产品且产能过剩,其电催化氧化(GOR)理论电位比OER低。基于此,本研究工作报道了一种耦合酸性析氢反应(HER)与碱性GOR的混合酸/碱双电解液的制氢电解器,其以泡沫镍(NF)支撑Co₃O₄纳米片(NS)电极(Co₃O₄·NSs/NF)为阳极,商用碳载铂修饰碳布电极为阴极。在阳极端,Co₃O₄·NSs/NF对GOR电催化表现出较低的过电位和转化为甲酸盐的高选择性。在该混合酸/碱双电解液电解槽中,仅仅需要额外施加0.55 V的外加电压,即可达到10 mA·cm^-2的产氢电解电流密度,并可以在阳极将甘油高选择性地转化为甲酸盐,其中产氢的法拉第效率接近100%。本研究工作为电解制氢提供...     

Ti表面修饰纳米TiO2膜电极的电催化活性

用电化学合成法在Ti表面修饰一层纳米TiO₂膜,TEM和XRD测试表明晶型为锐钛矿型,晶粒平均尺寸为25nm.用循环伏安法、循环方波伏安法和电解合成法研究了纳米TiO₂膜电极在硫酸介质中的氧化还原行为以及对硝基苯还原的电催化活性。结果表明,纳米TiO₂膜电极具有异相氧化还原催化行为,膜中的Ti(Ⅳ)/Ti(Ⅲ)作为媒质间接电还原硝基苯为对氨基苯酚,收率和电流效率分别达91.6%和95.2%.     

纳米结构的钯与金-钯薄膜的制备及其电催化活性

应用电位扫描法将Pd(II)离子沉积到玻碳电极表面,形成纳米结构的金属钯薄膜电极.然后在酸性溶液中控制适当的阴极电位,使该薄膜电极的钯吸收足量的活性氢,进而以吸收的氢作还原剂将Au(III)离子还原,制得Au-Pd双金属薄膜电极.扫描电镜、循环伏安法等测试表明,该电极Au-Pd沉积层对乙醇的氧化具有很高的电催化活性.     

络合吸附催化循环叠式方波伏安法

对受前行化学反应控制的络合吸附催化体系循环叠式方波伏安法进行了理论推导和实验验证，讨论了电流的特性。结果表明，对于络合吸附催化体系的测定，循环叠式方波伏安法的灵敏度比现行方波伏安法高约２５倍。     

络合吸附催化不可逆循环叠式方波伏安法

研究了络合吸附催化不可逆体系受前行化学反应控制（Ｋ＜＜１）和不受前行化学反应控制（Ｋ＞＞１）两种情况下的循环叠式方波伏安法的电流理论，并进行了实验验证，讨论了电流特性，获得区分Ｋ＜＜１和Ｋ＞＞１的判据。对于上述体系的测定，循环叠式方波伏安法的灵敏度比普通差式采样方波伏安法高一个数理级以上。     

对位叠式循环方波伏安法：Ⅱ.平行催化体系

本文提出平行催化体系的对位叠式循环方波伏安法，并对共作了系统的研究，推导了这一方法的催化电流理论方程，并用验验证这理论的正确性，得到其各脉冲电流皆为同方向，对位叠式循环催化电流相当于将电流叠加４次，而波形不受方波幅度大小的影响，因而灵敏度和分辨率有较大提高，优于其它方波伏安法。     

嫁接型席夫碱配合物的制备及其催化性能

应用超声波技术在温和条件下以氯丙基三甲氧基硅烷为偶联剂, 制得了嫁接过渡金属Zn, Cu, Fe和Co的N,N-双水杨醛缩二乙烯三胺席夫碱配合物[SiO₂-M(NNOO)], 并与传统加热搅拌法制得的样品的物性和催化性能做了比较. 应用IR和UV-Vis谱学技术对其进行了初步表征, 结果表明, 两种方法制得的嫁接型配合物的红外光谱均呈现出胺基和席夫碱相应基团的特征吸收, 配体和配合物红外和紫外光谱之间的差别表明配合物结构的存在. 将所制得的样品在苯乙烯选择氧化制苯甲醛反应中进行了催化性能的测试, 考察了反应时间和催化剂对苯乙烯转化率和选择性的影响, 结果表明苯乙烯转化率均在90%以上, 苯甲醛选择性最高可达93.5%, 产物选择性与反应时间和催化剂中过渡金属的类型均有关系.     

金电极上偶氮腺嘌呤的电化学行为研究

本文研究了光滑金电极上偶氮腺嘌呤的电化学特性,并确定了相关动力学参数. 在含偶氮腺嘌呤的0.2 mol·L^-1的磷酸盐缓冲液(PBS,pH = 4.0 ~ 10.0）中,发现其循环伏安图上出现一对氧化还原峰. 基于对扫速和伏安峰值电位的分析,结果表明这是一个由吸附控制的可逆偶氮腺嘌呤氧化还原电化学过程. 当pH值从低到高改变时,氧化还原峰值向负电位移动,证实H⁺参与了该反应. 通过进一步实验数据分析和电极表面吸附量计算,发现该反应为分步进行的两电子两质子反应. 最后,通过快速循环伏安扫描方法确定了电化学过程的表观传递系数α和表观速率常数ks.     

吡啶-三唑金属配合物的合成及其在乙烯聚合反应中的催化性能

以苄氯、吡啶炔和叠氮化钠为原料,在铜(Ⅰ)催化下,通过Click反应制得新型配体1-苄基-4-邻吡啶基-1,2,3-三唑(1); 1分别与无水FeCl₂, CoCl₂或NiBr₂ ·DME反应合成了3个新型的吡啶基三唑金属配合物(2~4),其结构经¹H NMR, ¹³C NMR, IR和元素分析表征。考察了2~4对乙烯聚合反应的催化性能。结果表明：以甲基铝氧烷(MAO)为助催化剂, 4具有最高的催化活性,在温度为20 ℃, Al/Ni为2 500条件下,催化活性达8.8×10⁵ g·mol^-1·h^-1。     

Voltammetric Detection of Captopril on Graphite Screen Printed Electrodes

We report the electrochemical detection of captopril on commercially available screen printed electrodes (GSPE); it exploits the silver residue left behind on a GSPE during its manufacturing process and involves the catalytic formation of the silver thiol complex (Ag⁺+RSH→AgSR+H⁺) at potentials corresponding to the oxidation of silver. The oxidation of the silver thiol complex was found to vary linearly with the captopril concentration up to 0.8 mM. A sensitivity of 13.34±0.58 μA mM^?1 is reported with a limit of detection of 4.27±0.18 μM.     

不同电极上血红素对青蒿素的电催化还原

 在含20%乙醇的Britton-Robinson缓冲液介质(pH=7.2)中,采用循环伏安法在玻碳电极和银电极上比较了血红素对青蒿素还原的催化作用. 由于血红素和青蒿素加合物的形成及血红素中Fe2+的催化作用,青蒿素在玻碳电极和银电极上的还原过电位分别降低了0.32和0.09 V,还原活化能分别降低了62.1和17.6 kJ/mol. 还比较了血红素和配合物EDTA-Fe3+对青蒿素的催化还原效果,结果表明,EDTA-Fe2+的催化作用远低于血红素. 进一步证实了血红素在青蒿素的药理研究中起着关键作用.