石墨烯和铁氰化镍复合物的制备及对多巴胺的电催化性能研究

采用化学合成法制备了铁氰化镍纳米颗粒,并将其与热还原石墨烯机械混合从而合成了铁氰化镍-石墨烯复合材料。在扫描电镜和透射电镜上对合成的复合材料进行形貌结构表征。利用循环伏安和计时电流测试技术对石墨烯复合物的电化学性能进行了探讨。复合物修饰电极对多巴胺具有优异的电催化活性。在较宽的浓度区间,多巴胺的响应电流与多巴胺浓度呈较好的线性关系。该电极材料有望用作多巴胺等药物小分子的灵敏检测。     

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。     

铁氰化镍化学修饰电报对多巴胺电催化氧化及其测定

本文采用电化学方法在导电基体电极上制备出性能追定的铁氰化锌（ＮｉＨＣＦ）修饰膜电极，对Ｎｉ－ＨＣＦ膜电极的电化学行为进行了表征，并研究了其对神经传导物质，多巴胺（ＤＡ）的电催化氧化作用。结果表明对于在空白玻碳电报（ＧＣ）上氧化电位较高的ＤＡ，ＮｉＨＣＦ在可通过媒介作用促其氧化电位降低约２００ｍＶ，大大提高了其电子转移速率；而且在ＤＡ的浓度为１．０×１０－６—１．０×１０－２ｍｏｌ／Ｌ范围内，催化峰电流与ＤＡ浓度呈良好的线性关系，检测限可达５．０×１０－７ｍｏｌ／Ｌ。用于ＤＡ药物针剂的测定，结果良好。     

脉冲电沉积Pd-Ni合金纳米颗粒及其甲酸电催化氧化

采用方波脉冲方法,在钯镍合金电解液中成功地电化学沉积出镍原子含量分别为12.0%、16.4%和22.6%的钯镍合金纳米颗粒. 钯镍合金纳米颗粒为球状,粒径50 ~ 80 nm. 随钯镍合金生长电位负移,合金的镍含量提高,其纳米颗粒大小基本相似但纳米颗粒数目增多,交联度提高和真实活性面积增大. 钯镍合金纳米颗粒镍含量提高,在硫酸溶液中其氢弱吸附峰电流增大. 钯镍合金纳米颗粒电极的甲酸电催化氧化活性较好,随合金纳米颗粒的镍含量提高和交联度增加,合金纳米颗粒电极的甲酸电催化氧化稳定性更高.     

脉冲电沉积钯镍合金纳米颗粒及其甲酸电催化氧化

采用方波脉冲方法,在钯镍合金电解液中成功地电化学沉积出镍原子含量分别为12.0%、16.4%和22.6%的钯镍合金纳米颗粒.钯镍合金纳米颗粒为球状,粒径50~80 nm.随钯镍合金生长电位负移,合金的镍含量提高,其纳米颗粒大小基本相似但纳米颗粒数目增多,交联度提高和真实活性面积增大.钯镍合金纳米颗粒镍含量提高,在硫酸溶液中其氢弱吸附峰电流增大.钯镍合金纳米颗粒电极的甲酸电催化氧化活性较好,随合金纳米颗粒的镍含量提高和交联度增加,合金纳米颗粒电极的甲酸电催化氧化稳定性更高.     

电化学方法制备石墨烯-铁氰化镍复合物及对抗坏血酸的电催化氧化研究

采用电化学还原方法制备了铁氰化镍-石墨烯复合薄膜电极,扫描电子显微镜(SEM)表征电还原石墨烯和铁氰化镍-石墨烯复合材料的表面形貌。采用循环伏安和计时电流技术研究了该修饰电极对抗坏血酸(AA)的电催化氧化性能,据此建立了一种测定AA的电化学分析新方法。由于石墨烯和铁氰化镍纳米颗粒之间的协同效应,使得该复合修饰电极对抗坏血酸具有优异的电催化活性。在0.1 mol/L pH 7.00的PBS溶液中,抗坏血酸的催化氧化电流与其浓度在1.0×10-4~7.0×10-4mol/L范围内呈良好的线性关系,检出限为3.1×10-5mol/L(S/N)。     

新法制备铁氰化钴修饰玻碳电极及多巴胺的电催化氧化

新法制备铁氰化钴修饰玻碳电极及多巴胺的电催化氧化     

纳米铁氰化镍修饰铝电极对抗坏血酸的电催化氧化

利用多孔阳极氧化铝作模板,用化学修饰方法在铝基体上制备了纳米铁氰化镍修饰电极。研究了修饰电极的电化学特征及其电催化氧化抗坏血酸的行为。结果表明,纳米铁氰化镍修饰铝电极的循环伏安图上呈现一对可逆氧化还原峰。检测抗坏血酸,纳米铁氰化镍修饰铝电极比铁氰化镍修饰铝电极有更高的灵敏度。用安培法测定抗坏血酸,线性范围为1×10-6～1.5×10-2mol/L,检出限为2.4×10-7mol/L。本方法应用于实际样品中抗坏血酸的检测,结果令人满意。     

WC/CNT纳米复合材料制备及其对甲醇氧化的电催化性能

采用表面修饰技术将碳纳米管(CNT)表面羧基化, 通过羧基将钨离子基团修饰到碳纳米管的外表面, 再通过原位还原碳化技术, 将钨离子基团还原成碳化钨(WC)纳米微粒, 制备出WC/CNT纳米复合材料. 采用FTIR、XRD、SEM、HRTEM和N2吸附等分析测试手段对样品的形貌、晶相组成和微观结构特征进行了表征. FTIR和N2吸附结果表明, 硝化后, 在碳纳米管表面羧基化的同时比表面积增加; XRD结果表明, WC/CNT样品由碳纳米管、WC以及非化学计量比的氧化钨组成; SEM和HRTEM结果表明, WC纳米颗粒均匀地分散于碳纳米管的外表面,并与碳纳米管构成了复合材料. 采用循环伏安法测试了样品在碱性条件下对甲醇氧化的电催化性能, 结果表明, 复合材料对甲醇氧化的电催性能明显强于WC 和碳纳米管, 并在实验结果的基础上探讨了复合材料催化性能提高的原因.     

间歇电沉积法制备纳米MnOx/Ti膜电极及其催化氧化环己烷性能

高选择性氧化环己烷（CHA）制备环己酮和环己醇（KA油）具有重要的工业价值和应用前景. 本文提出采用间歇电沉积法制备纳米MnO_x催化剂负载多孔管式钛膜,构建电催化膜反应器（ECMR）催化氧化环己烷制备环己醇和环己酮. 利用场发射扫描电子显微镜（FESEM）、X射线衍射仪（XRD）和电化学工作站等表征手段对催化剂的结构与性能进行表征. 结果表明,间歇电沉积法制备的催化剂为纳米花球状γ-MnO₂. 与基体钛膜相比,MnO_x/Ti膜电极具有更优的电化学性能和传质性能. 此外,以MnO_x/Ti电催化膜为阳极,不锈钢网为阴极构建ECMR. 当环己烷初始浓度30 mmol·L^-1、反应温度30^oC、停留时间34.3 min、电流密度2.3 mA·cm^-2等条件下,ECMR环己烷转化率达25.6%,KA油总选择性高于99%. 同时,ECMR重复使用8次后表现较高催化稳定性.     

铁氰化镍修饰电极对抗坏血酸电催化氧化的研究

抗坏血酸(AH_2)在玻碳和铂电极上的过电位较大,其电极反应不可逆.有关AH_2在碳及其它修饰电极上的电催化氧化已有一些报道,如减压热处理、Al_2O_3微粒研磨、普鲁士蓝修饰膜和聚乙烯二茂铁修饰膜等.本文研究了铁氰化镍修饰膜电极催化AH_2氧化的电化学行为.发现其阳极峰电流与AH_2浓度呈线性关系,可测定1×10~(-7)mol/L的AH_2,其灵敏度比聚乙烯二茂铁修饰电极提高一个数量级.用于蔬菜、水果中AH_2的测定,结果满意.     

脉冲电沉积法制备Pt-TiO2 纳米管电极及其电催化性能

采用阳极氧化法在高纯钛片上原位组装TiO2纳米管阵列, 然后用脉冲电沉积方法将Pt沉积到TiO2纳米管阵列上, 制备出Pt-TiO2纳米管电极. 利用XRD和SEM对所获电极的微观结构和形貌进行表征, 结果表明, Pt纳米颗粒以花簇状分散在TiO2纳米管上, 晶粒大小约为25.6 nm. 对甲醇的电催化性能的研究结果表明, 脉冲电沉积制得的Pt-TiO2纳米管电极比TiO2纳米管电极和纯Pt片电极具有更高的电催化活性, 是Pt电极的40多倍.     

微波法制备氮掺杂碳点/海藻酸纳米复合物及其电沉积技术研究

以海藻酸为碳源,乙二胺为氮掺杂剂,采用简单方便的微波法制备得到氮掺杂碳点(N-CDs)/海藻酸纳米复合物.通过透射电镜观察到所制得的N-CDs/海藻酸纳米复合物有纳米粒子存在,它们的平均粒径为4.6 nm.荧光性能分析表明N-CDs/海藻酸纳米复合物在365 nm紫外光下呈现明显的蓝色荧光,并且其荧光发射性能具有激发光...     

ITO表面Pt颗粒的电化学沉积制备及其电催化氧化氨研究

以氧化铟锡(ITO)透明导电玻璃为导电基体, 采用恒电位电化学沉积方法, 在其表面制备Pt颗粒. 使用扫描电子显微镜(SEM), 能量色散X射线荧光光谱(EDS)与X射线衍射(XRD)表征了ITO表面沉积的Pt颗粒的形貌, 成分和结构. 采用循环伏安(CV)和电化学活性面积(EASA)表征Pt/ITO电极在碱性介质中对氨的电催化氧化性能及其有效电化学表面积. 结果表明, 采用电化学沉积方法, 可在ITO表面获得具有较好分散度的亚微米尺寸的Pt颗粒. 制备的Pt/ITO电极在较低Pt担载量(约0.12 mg•cm^－2)的条件下, 即可获得远高于纯Pt电极的电催化氧化氨活性. 这主要归因于电化学沉积制备的Pt颗粒尺寸较小且在ITO表面呈良好分散, 具有很高的电化学活性面积.     

还原氧化石墨烯/TiO2纳米复合物制备及其光催化性能

采用一步水热法制备了还原氧化石墨烯-二氧化钛(RGO-P25)纳米复合物.通过透射电子显微镜(TEM)、傅里叶变换红外(FTIR)光谱、X射线光电子能谱(XPS)、X射线衍射(XRD)及紫外-可见漫反射谱(UVVisDRS)对复合材料的结构和光电性能进行了表征.在紫外光照和可见光照条件下,研究了不同复合比例的复合物的光催化降解甲基蓝(MB)的性能.结果表明:在水热过程中氧化石墨烯被还原,通过静电引力相互作用得到了具有较高缺陷的还原氧化石墨烯复合物.随着RGO含量的增加,复合物的禁带宽度由3.00 eV变到2.27eV,复合物的导电性增强.在可见光和紫外光光照条件下, 30 min内1%(w,质量分数)RGO-P25光催化降解甲基蓝的效率都超过了80%.紫外光照条件下, 1%RGO-P25纳米复合物催化降解N3染料, cis-Ru(H₂dcbpy)₂(NCS)₂ (H₂dcbpy = 4, 4'-二羧酸-2, 2'-联吡啶), 30 min内63%(摩尔分数)的染料被降解.与P25(75%锐钛矿, 25%金红石)相比,石墨烯的加入大大提高了光催化效率,有效抑制了电子-空穴对的复合.     

Pd/MWCNTs纳米复合材料的制备及其电催化性能研究

采用简便的原位合成法,将立方晶形Pd纳米粒子高效负载在多壁碳纳米管(MWCNTs)表面,制备了Pd/MWCNTs纳米复合材料。通过改变Pd(acac)2和MWCNTs的投料比,调控负载于MWCNTs表面的Pd纳米粒子的粒径及密度。运用扫描电子显微镜(SEM)、热重分析仪(TG/DTA)、X射线粉末衍射仪(XRD)等技术手段对Pd/MWCNTs纳米复合材料进行详细表征。电化学实验结果表明,Pd/MWCNTs纳米复合材料对甲醇和过氧化氢展现出良好的电催化性能。     

铂纳米空球的制备及其对甲醇氧化的电催化性能

以粒径为100nm的硒球作模板,在室温下批量合成了粒径约110nm、壳厚约5 nm的铂空球.采用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、高分辨透射电子显微镜（HR-TEM）、选区电子衍射（SAED）、X射线衍射（XRD）、能量色散X射线谱（EDX）等检测技术表征了其形貌与结构;以甲醇为探针分子研究了铂纳米空球修饰玻碳电极对甲醇电氧化的催化性能.结果表明,由铂原子簇团构筑的多孔铂空球粒径均匀、分散性好、结构稳定、比表面积大、传质性能好,是甲醇氧化的理想催化材料.循环伏安（CV）结果表明:当甲醇氧化的电流密度0.10 mA·cm^-2,正扫时,铂纳米空球的氧化电位与实心铂纳米粒子及铂黑相比,分别负移了约110和64mV;负扫时,前者比后两者分别负移了约51与13 mV.经800圈循环伏安扫描后,正扫时,甲醇在铂纳米空球上氧化峰的电流密度为实心铂纳米粒子及铂黑上的13和15倍;负扫时,前者为后两者的19和38倍.表明铂纳米空球对甲醇氧化具有较好的催化活性和稳定性.     

纳米四氧化三钴催化剂的制备及其电催化性能

四氧化三钴（Co3O4）作为一种重要的电极催化材料,具有催化活性高,价格低廉等特点,可有效解决过度依赖储量少,成本高的Pt系贵金属催化剂等问题。实验采用化学沉淀法结合热分解法,以Co(NO3)2·6H2O为钴源,沉淀剂为NH4HCO3,聚乙二醇（PEG）为表面活性剂,在45℃条件下反应,分别选择室温和水热环境陈化处理,洗涤干燥后,350 ℃的马弗炉里煅烧3 h,通过调控陈化场所和时间可制备出块状、球状及杆状的Co3O4,其中球状的最小粒径达8.54 nm,然后把制备出均相高纯度的Co3O4作为直接甲醇燃料电池阴极催化剂来测试电催化活性,结果显示Co3O4具有良好的电催化性能,在1 mol/L的KOH的氧化还原峰的电位1.34 V,比商用Pt/C(20 wt%)的高0.05 V。在氧气饱和的1 mol/L的KOH电介质溶液中加入20000 ppm的无水甲醇,250s后两种材料的电流密度衰减为0.0051 mA/cm2与0.0136 mA/cm2,半波电位分别为1.025 V和1.113 V,虽然Co3O4的催化活性不及Pt/C(20 wt%)材料,但对甲醇的耐受性及稳定性要优于商用Pt/C(20 wt%)材料。