层状Co3O4的制备及其电化学电容行为

以P123为模板水热合成制备了Co₂(OH)₂CO₃前驱体，200 ℃热处理后得到了具有层状结构的Co₃O₄。循环伏安、恒流放电等电化学测试表明，200 ℃所得Co₃O₄电极在6 mol·L^-1 KOH溶液中和-0.1～0.5 V(vs Ag/AgCl)电位范围内，具有较好的循环稳定性能，单电极比电容达到505 F·g^-1。     

Co3O4纳米片的制备及其电化学电容性能

以配位超分子化合物为前驱物,通过液相氧化分解得到了六方形CoOOH纳米片,进而在空气中热处理制得了Co₃O₄纳米片。利用XRD、TEM、FESEM对CoOOH和Co₃O₄纳米片的结构和形貌进行了表征。电化学测试表明,Co₃O₄纳米片电极在6 mol·L^-1 KOH溶液中表现出良好的电化学电容特性,在电流密度为1 A·g^-1其单电极比容量可达到227 F·g^-1。     

铕掺杂对Co3O4活化过一硫酸盐降解亚甲基蓝性能的增强

以Co （NO₃）₂和Eu （NO₃）₃为原料,采用草酸盐-热分解法制得了系列不同Co/Eu比例（n_Co/n_Eu）的多孔双金属复合氧化物催化剂,并对其活化过一硫酸盐（PMS）降解亚甲基蓝（MB）的性能进行对比评价。结果表明,按n_Co/n_Eu=9制得的材料（Co₉Eu₁）具有最为优异的活化PMS降解MB的性能。在温度为25℃、催化剂用量和PMS浓度分别为0.10 g·L^-1和0.6 mmol·L^-1的反应条件下,Co₉Eu₁/PMS体系对MB的降解率可达86.66%,而纯Co₃O₄催化下的MB降解率仅为52.62%。Co₉Eu₁出色的催化性能是由于Eu³⁺的缺电子特性增强了对吸附于催化剂表面PMS的极化而使其更易被主催化成分Co₃O₄活化。体系中阴离子C₂O₄^2-和HCO₃^-的存在对Co₉Eu₁/PMS氧化降解MB的性能具有明显抑制作用。猝灭实验和电子顺磁共振谱（EPR）证实Co₉Eu₁/PMS体系中同时存在SO₄^-·、·OH和·O₂^-三种自由基型活性物种以及¹O₂非自由基型活性物种,其中SO₄^-·对MB的氧化降解起关键作用。Co₉Eu₁具有良好的稳定性,在连续4次循环使用中其催化性能未见明显变化。     

焙烧与预处理条件对 Co3O4 催化氧化 CO 性能的影响

采用沉淀法制备了 Co₃O₄, 考察了焙烧和预处理条件对其结构、低温催化氧化 CO 性能的影响. 热重分析表明, 未经焙烧的样品以 Co(OH)₂CO₃ 的形式存在, 150~400 ^oC 空气气氛中焙烧后, 样品以立方相 Co₃O₄ 的形式存在. N2 吸附-脱附法、X 射线衍射、透射电镜及活性测试结果表明, 以纳米颗粒物存在的 Co₃O₄ 的比表面积、颗粒尺寸、催化氧化 CO 活性与焙烧温度密切相关. 正电子湮没寿命谱、O₂-程序升温脱附与定温条件下 CO 氧化测试结果表明, 合适温度 (150~250 ^oC) 下 N₂ 预处理有利于 Co₃O₄ 表面氧空穴团的形成, 它在吸附活化分子氧以及 CO 催化氧化反应中起到关键作用. 同时讨论了预处理作用下Co₃O₄表面氧空穴的再构机制.     

不同形貌Co3O4的制备及其活化过一硫酸盐降解亚甲基蓝的性能

分别采用尿素水热-煅烧法、化学浴沉积-煅烧法和草酸盐热解法制备出具有不同形貌的Co₃O₄（Co₃O₄-A、Co₃O₄-B和Co₃O₄-C） 粉体材料,对比了它们作为催化剂活化过一硫酸盐（PMS）降解亚甲基蓝（MB）的性能。结果表明,3种Co₃O₄材料均具有分级微/纳米结构,形貌分别呈绒球状、无规则颗粒状和纤维状。PMS在3种催化剂作用下的分解过程均符合一级反应动力学模型,反应速率常数依次为0.047 1、0.217 4和0.003 7 min^-1。无规则颗粒状Co₃O₄-B表现出最高的PMS活化性能,是其具有最大比表面积、最高表面氧空位浓度以及表面羟基密度综合作用的结果。在催化剂用量0.02 g·L^-1、PMS投加量0.6 mmol·L^-1的工艺参数条件下,Co₃O₄-B/PMS高级氧化体系在25 min内对MB的降解即可达98.33%。电子顺磁共振测试证实Co₃O₄-B/PMS高级氧化体系中存在·SO₄^-、·OH、·O₂^-和¹O₂四种活性氧物种,基于此提出了Co₃O₄-B活化PMS及降解MB的反应机理。     

镁铝双金属氢氧化物及氧化物去除硫离子(S2-)性能及其机理研究

利用层状双金属氢氧化物(LDHs)层间阴离子的可交换性及其结构记忆效应，研究了氯离子插层镁铝双金属氢氧化物(MgAl-Cl-LDHs)及镁铝双金属氧化物(MgAl-LDO)去除S^2-的性能及机理。采用X射线粉末衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)、紫外-可见光谱(UV-Vis)和电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP)等表征技术，详细探讨了焙烧复原法及离子交换法得到的不同产物的结构和去除S^2-性能，提出了MgAl-Cl-LDHs和MgAl-LDO对S^2-的不同去除机理。结果表明，MgAl-LDO具有较MgAl-Cl-LDHs更为优良的去除S^2-性能。文中所有去除实验的pH值均为9，此时S^2-发生水解且主要以HS-存在于溶液中。采用MgAl-Cl-LDHs为前体时，HS^-的离子交换能力比Cl^-弱，不能通过与Cl^-交换进入层间，S^2-的去除机理主要是表面吸附HS^-及将其氧化成S₂O₃^2-。以MgAl-LDO为前体时，HS^-通过LDO结构恢复能迅速进入层间，且受MgAl-LDO的催化氧化性能的影响，在结构恢复的同时HS-被氧化成S₂O₃^2-、S^2-和S^3-，可以高效去除溶液中的S^2-。n_Mg/n_Al比为2的LDHs在500 ℃下焙烧的产物MgAl-LDO对S^2-的去除率能够达到98%以上，以MgAl-LDO去除S^2-的方法可作为一种高效除S^2-的方法。     

碳纳米纤维负载Co3S4复合材料的合成及其在染料敏化太阳电池对电极的应用

采用水热法合成四硫化三钴（Co₃S₄）催化材料,并利用球磨和喷涂技术将其制备成对电极,结合新型无碘电解液Co²⁺/Co³⁺用于染料敏化太阳电池（dye-sensitized solar cells,简称DSCs）来研究其光电性能。测试结果显示,基于Co₃S₄对电极,DSCs的能量转化效率（power conversion efficiency,简称PCE）只有6.06%,远远低于Pt对电极（8.05%）。为了提高Co₃S₄的催化能力,采用静电纺丝技术制备碳纳米纤维（electrospun carbon nanofibers,简称ECs）,结合水热法制备出不同负载量的碳纳米纤维负载四硫化三钴（Co₃S₄/ECs）复合催化材料用于对电极,结果表明,Co₃S₄/ECs的PCE最高可达（8.22±0.08）%,优于Pt对电极。     

溶剂热法合成纳米立方状Co3O4及其电容特性研究

以聚乙二醇为分散剂，在水-正丁醇体系中采用溶剂热法合成纳米立方状Co₃O₄。采用IR、XRD和TEM等手段对前驱物及产物的物相和形貌进行表征，对溶剂热法合成Co₃O₄的反应机理进行初步研究，并以Scherrer公式计算出样品平均晶粒尺寸为21.6 nm。通过循环伏安、恒流充放电、交流阻抗等测试对Co₃O₄电极的电化学性能进行表征。结果表明，在2 mol·L^{-1相似文献}   

Mn4+掺杂Co3O4纳米纤维的静电纺丝法制备及其电化学性能

通过静电纺丝法制备Mn⁴⁺掺杂的Co₃O₄复合纳米纤维,利用XRD、XPS、BET、SEM和电化学工作站等对材料的结构、成分、形貌和电化学性能进行表征与测试。研究发现,通过Mn⁴⁺掺杂,Co₃O₄复合纳米纤维的电化学性能得到明显改善。当n_Co∶n_Mn=20∶2时,相应的复合纤维具有较大比表面积68 m²·g^-1,而且该样品呈现出清晰的氧化还原峰,在1 A·g^-1的电流密度下,放电比电容量为585 F·g^-1,这比纯Co₃O₄纳米纤维的416 F·g^-1,有显著提高;循环500圈电容保持率达到82.6%,而纯Co₃O₄纳米纤维则是76.4%。     

球形纳米Fe3O4的制备及超级电容性能研究

采用双氧水氧化水热法制备Fe₃O₄,通过IR、XRD和SEM对样品的结构和性能进行表征。结果表明,产物为形貌规整的球形,平均粒径为25 nm。通过恒流充放电、循环伏安和交流阻抗等方法研究Fe₃O₄电极的电容性能。电化学测试表明,在1 mol·L^-1 Na₂SO₃溶液中,-1.2～0.2 V(vs SCE)电位范围内,Fe₃O相似文献   

Mg-Li电极在NaCl溶液中的电化学行为

应用熔炼法制备含Li量为8.5%和14%的两种Mg-Li合金,分别由电势线性扫描、计时电流、交流阻抗和失重法等检测Mg-Li电极在NaCl溶液中的电化学特性,SEM观察其放电表面形貌.结果表明:Mg-14Li电极比Mg-8.5Li电极有较负的开路电位、更大的放电电流和较高的放电效率,但附着电极表面的疏松产物易于脱落.Mg-8.5Li电极的放电效率高于Mg-14Li电极的放电效率.两种电极在低恒电位放电电流效率均高于较高恒电位的放电电流效率.     

Mg-8Li,Mg-8Li-0.5Ce和Mg-8Li-1Ce合金在0.7mol·L~（-1）NaCl溶液中电化学性能的研究

采用真空熔炼法制备了铸态Mg-8Li,Mg-8Li-0.5Ce和Mg-8Li-1Ce三种Mg-Li合金.采用Tafel极化曲线、恒电势氧化法和电化学阻抗谱法,研究了Mg,Mg-8Li,Mg-8Li-0.5Ce和Mg-8Li-1Ce电极作为Mg-H2O2半燃料电池的阳极材料在0.7 mol·L-1 NaCl溶液中的电化学...     

电化学还原制备铂-氢钨青铜阳极

用电化学还原法在炭布上电沉积铂-氢钨青铜复合催化剂作为质子交换膜燃料电池(PEMFC)阳极。 利用X射线衍射、扫描电子显微镜、单电池极化性能测试以及电化学阻抗谱(EIS)法研究了催化剂的组成、分散性及其对氢氧化的电催化性能。 实验结果表明,阴极还原顺序对催化剂的形貌及分散有较大的影响。 采用分步还原法制备的HxWO3/Pt电极(先沉积铂,后沉积氢钨青铜)对氢氧化具有较高的催化活性,氢钨青铜与铂形成协同催化效应,提高了铂对氢氧化的催化活性。 而共沉积制备的Pt-HxWO3催化剂的电催化活性较差,这是因为共沉积过程中,由于受到2种电解液共存的影响,电极催化层中没有或较少得到氢钨青铜,且铂催化剂出现明显的团聚现象。     

碳载钴酞菁催化剂的制备及其氧还原催化性能研究

研究了一种通过固相加热一步合成碳载钴酞菁复合催化剂(CoPc/C)的制备方法.通过XRD,IR对制备的催化剂进行了表征.结果显示,得到的产物为CoPc/C,平均粒径30nm.利用极化曲线和交流阻抗等电化学方法测试了其在碱性介质中对氧还原的催化性能.该催化剂在碱性介质中(6mol·L-1KOH)空气气氛下,氧还原的初始电位达到0V,电极电位为-0.10V vs·Hg/HgO时电流密度达到100mA·cm-2,有显著的氧还原电催化效果.对实验得到的极化曲线及交流阻抗数据进行拟合处理及计算,获得相关动力学参数.     

NAD+ hydrogenation on Au electrode deposited on modified glassy carbon

Gold nanoparticles(AuNP) were electrodeposited on a glassy carbon(GC) which was electrochemically modified by potentiodynamic cyclic polarization in acidic medium. The AuNP deposits were characterized by scanning electron microscopy, cyclic voltammetry, chronoamperometry and linear sweep voltammetry. Results of these studies showed that very small sized AuNP are deposited with significantly high particle density which is attributed to the surface modification of GC. The resulted AuNP/GC electrode showed high catalytic activity for electrochemical reduction of NAD⁺ to NADH, indicating its potential for electrocatalytic applications.     

纳米晶Ni-Mo合金复合镀层中钼含量对析氢反应的影响

本文利用复合电镀的方法, 将用高能机械球磨制备的纳米晶Ni-Mo合金粉制成对析氢反应有高催化性的电极。用X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪测试了这些纳米晶的大小及复合镀层的组成, 用稳态极化曲线及交流阻抗技术测试了这些电极析氢的电化学特性。实验结果表明: 在本文研究的范围内镀层中钼含量的增加可以提高电极析氢的催化活性, 电化学脱附是这些电极上析氢反应速度的决定步骤。     

卤离子溶液中邻香兰素邻苯二胺对铜的缓蚀作用

应用恒电位稳态极化和交流阻抗技术研究了希夫碱—邻香兰素邻苯二胺 (V_oPh_V)在中性NaCl或NaBr溶液中对金属铜阳极溶解和腐蚀的缓蚀作用 .通过比较铜在空白溶液与含有V_o_Ph_V溶液中的电化学行为解释了V_o_Ph_V的缓蚀机制 .此外还研究了V_o_Ph_V自组装膜在Na Cl溶液中对铜腐蚀的缓蚀效应 .     

恒电位氧化改性石墨毡及其氧还原电极的电化学性能

分别采用循环伏安改性法和恒电位氧化法对石墨毡进行改性处理,并采用循环伏安法对其电化学性能进行研究,实验结果表明,恒电位氧化改性较循环伏安改性的石墨毡有较好的氧还原活性。通过XRD、FTIR、接触角和CV针对恒电位氧化处理石墨毡进行了进一步的测试。测试结果显示,随恒电位氧化时间的增加,石墨毡表面亲水性含氧官能团增加,润湿性增强。恒电位氧化改性处理25 min的石墨毡氧还原峰电位及电流密度分别为~-0.43 V和~0.003 4 mA·cm^-2,显示出很好的电化学催化性能。基于以上结果,恒电位氧化法改性处理能够极大提高石墨毡的氧阴极活性。     

铂-氢钨青铜电极的制备及对氢氧化的电催化

采用电化学还原法在表面改性的碳布上,通过改变催化剂沉积顺序及氢钨青铜沉积时间制备铂-氢钨青铜复合催化剂,所得电极作为质子交换膜燃料电池(PEMFC)阳极。利用X射线衍射(XRD)、热重分析(TG)、扫描电子显微镜(SEM)、循环伏安(CV)及单电池极化性能测试研究了催化剂的组成、沉积量、分散性及其对氢氧化的电催化活性。实验结果表明,氢钨青铜沉积时间及催化剂沉积顺序对电极催化性能有显著影响,当氢钨青铜沉积时间为10 min,先沉积氢钨青铜、后沉积铂所得Pt/HxWO3电极对氢氧化具有最佳的催化活性。适量的氢钨青铜才能与铂形成较好的协同催化效应。     

Electrocatalytic properties of platinum nanoparticles supported on fluorine tin dioxide/multi-walled carbon nanotube composites for methanol electrooxidation in acidic medium

Fluorine tin oxide (FTO) and multi-walled carbon nanotube (MWCNT) composites synthesized by a sol-gel process followed by a hydrothermal treatment process have been explored as a support for Pt nanoparticles (Pt-FTO/MWCNTs). X-ray diffraction analysis and high resolution transmission electron microscopy show that the Pt and FTO nanoparticles with crystallite size of around 4-8 nm are highly dispersed on the surface of MWCNTs. Pt-FTO/MWCNT catalyst is evaluated in terms of the electrochemical catalytic activity for methanol electrooxidation using cyclic voltammetry, steady state polarization experiments, and electrochemical impedance spectroscopy technique in acidic medium. The Pt-FTO/MWCNT catalyst exhibits a higher intrinsic catalytic activity for methanol electrooxidation with high stability during potential cycling than Pt nanoparticles supported on tin dioxide/multi-walled carbon nanotube composites. The results suggest that FTO/MWCNT composites could be considered as an alternative support for Pt-based electrocatalysts in direct alcohol fuel cells.