载钯聚苯胺/聚砜复合膜修饰电极对甲酸的电催化氧化

采用电化学聚合法在铂电极表面制备了三维网状结构的聚苯胺(PAN)/聚砜(PSF)复合膜,并以此为载体制备了Pd/PAN/PSF复合膜电极,并用扫描电子显微镜对复合膜的微观形貌进行了表征。结果显示,此复合膜具有双层多孔结构,Pd纳米粒子在复合膜上平均粒径小、分散性好,有效地改善了Pd粒子的分散度和电极结构。电化学测试结果表明,Pd/PAN/PSF复合膜修饰电极对甲酸的电催化性能明显优于直接电沉积Pd的聚苯胺电极,并且表现出较高的稳定性。     

铂-氧化铈/聚苯胺/聚砜复合膜电极的制备及对甲醇的电催化氧化

采用电化学聚合法制备了掺杂CeO2纳米粒子的聚苯胺(PAN)/聚砜(PSF)复合膜电极,在其上电沉积铂粒子,制得了铂-氧化铈/聚苯胺/聚砜的复合膜修饰电极。 复合膜的形貌和化学组分通过冷场发射扫描电子显微镜（Cold FE-SEM）和能量散射X射线谱（EDS）进行了表征,用循环伏安法和电化学交流阻抗法考察了复合膜电极对甲醇的电催化氧化性能。 结果表明,复合膜的双层多孔结构使铂粒子与CeO2粒子在复合膜内层的多孔聚苯胺上均匀沉积,粒子平均尺寸约为80 nm;CeO2为铂质量的7%时,铂-氧化铈/聚苯胺/聚砜复合膜修饰电极对甲醇有很好的电催化氧化性能和高的稳定性。     

钯微粒修饰聚苯胺电极对甲酸氧化的电催化研究

有机小分子的燃料电池具有重要的应用前景,人们对它在贵重金属上的电催化氧化进行了大量研究。Pd具有不同于其它贵重金属的特性,在甲酸氧化中表现出与其它金属不同的电催化机理。Gholamian报道了将Pt微粒修饰聚苯胺电极对甲酸氧化的电催化研究,我们发现以多聚磷酸作为支持电解质所聚合的聚苯胺(PAN)再修饰金属原子方面具有其独特之处,并且用Pt进行再修饰之后对甲酸氧化的催化活性明显高于文献[4]的报道。因此本实验选用多聚磷酸为支持电解质电聚合苯胺,然后将钯微粒嵌入沉积到PAN中,并研究其对甲酸氧化的电催化作用。     

电催化甲酸氧化中钯微粒与聚苯胺的相互作用

采用电化学、ＸＰＳ和拉曼光谱研究钯微粒修饰聚苯胺（ＰＡＮ（Ｐｄ）电极对甲酸氧化的电催化行为。由于钯与ＰＡＮ的相互作用，钯微粒在所研究的电位区间可稳定地固定于ＰＡＮ中，且甲酸在钯上的氧化明显地抑制ＰＡＮ的氧化降解，使ＰＡＮ（Ｐｄ）电极电催化甲酸氧化反应具有高的稳定性和活性。     

聚苯胺炭复合载体制备的钯催化剂对甲酸的电催化氧化

制备了导电高分子聚苯胺与活性炭的复合载体(PAnC),用PAnC作为载体制备的钯催化剂性能优于单独活性炭作为载体制备的催化剂。此外掺杂十二烷基磺酸钠制备的聚苯胺碳载体(PAnC-S)具有比PAnC更低的电荷传递电阻,10~25 nm的介孔数量明显增加,比表面积增大到94.9 m²/g。PAnC-S与PAnC粒径均匀,粒径均在30 nm左右。以PAnC-S和 PAnC为载体制备的钯催化剂比活性炭作载体制备的钯催化剂具有更大的电化学比表面积,分别为84.7和62.6 m²/g。对甲酸的氧化具有更高的电化学活性和稳定性。     

聚苯胺对钯催化甲酸电氧化反应的促进作用

钯基纳米材料是甲酸电氧化反应的优良催化剂.本工作制备了两个系列钯基催化剂,并考察了聚苯胺对钯上甲酸电氧化反应的助催化作用.一种是以聚苯胺为基底,在其表面电沉积钯纳米粒子,制得nPANI/Pd催化剂(n表示聚合苯胺的循环数);另一种是直接在商业Pd/C催化剂表面电聚合苯胺,制得Pd/C/nPANI催化剂.结果显示,聚苯胺单独存在时对甲酸电氧化反应没有催化活性,但其可对钯上甲酸电氧化反应呈现明显的促进作用,且促进作用与聚苯胺的厚度(聚合循环数)密切相关.在两个系列催化剂中,15PANI/Pd和Pd/C/20PANI显示出最高的催化性能.15PANI/Pd中钯的质量比催化活性是纯钯催化剂的7.5倍; Pd/C/20PANI中钯的质量比催化活性和本征催化活性分别是商业Pd/C催化剂的2.3和3.3倍.钯催化性能的提升与聚苯胺和钯纳米粒子间的电子效应有关.     

铂钯修饰聚N-乙酰苯胺膜电极对甲酸的电催化氧化

由电化学方法在石墨电极表面制备了规整多孔的纳米结构聚N-乙酰苯胺(PAANI)膜,并以其为载体制备了Pt-Pd/PAANI/C二元金属微粒修饰的聚合物复合膜电极.SEM和XRD研究结果表明,Pt、Pd微粒在PAANI膜中均匀分散,有效地改善了催化剂中贵金属的分散度和电极的结构.在0.5mol/L H2SO4+0.5mol/LHCOOH溶液中的循环伏安结果表明,Pt-Pd/PAANI/C电极在酸性溶液中电催化氧化甲酸的性能明显优于直接电沉积的Pt-Pd/C电极,且表现出较高的稳定性.     

聚苯胺薄膜修饰电极对抗坏血酸的电催化氧化

本文表明聚苯胺(PAn)薄膜修饰电极对水溶液中的抗坏血酸(AH_2)在较宽的pH范围和较宽的浓度范围内均有良好的电催化氧化作用, 为EC平行催化过程。利用旋转圆盘电极(RDE)进行了催化过程动力学分析, 求出了催化反应动力学参数。在抗坏血酸浓度10~(-2)～10~(-6) mol·L~(-1)范围内, 催化峰电流与AH_2浓度均成良好的线性关系, 且PAn薄膜修饰电极具有很好的稳定性, 有应用分析抗坏血酸的意义。     

甲酸在钯微粒修饰聚苯胺电极上氧化的协同效应研究

Electrochemical oxidation of formic acid on PAN(Pd) electrode has been studied using conventional electrochemical techniques and the electrochemical in-situ FTIR. The process of electrochemical oxidation of PAN(Pd) electorde has been put forward. The kinetic parameters of different thickness of PAN film such as diffusion coefficient (D0) and reaction rate constant(k0) have been calculated. Furthermore, the causes of the difference between PAN(Pd) and pure Pd(or Pt) electrodes as well as the high electrocatalytic activation of PAN(Pd) electrode for oxidation of fomic acid have also been discussed. The high catalytic activation of PAN(Pd) electrode for oxidation of formic acid probably comes from the synergistic effect of the subcatalytic interaction of PAN and the catalytic interaction of the palladium microparticles.     

聚苯胺修饰电极上的电催化

研究了聚苯胺修饰电极对抗坏血酸，多巴胺，溴，铊及铁离子的电催化作用。实验分析了影响电催化的几个因素，并通过控制聚合方法，制得了电催化性质相异的聚苯胺修饰电极。     

Pd/Ni异结构纳米催化剂的制备及其对甲酸氧化的电催化

通过两步还原法制备了Pd/Ni双金属催化剂.由于金属Pd原子在先行还原的Ni纳米粒子表面的外延生长以及其在Ni表面及Pd表面生长表现出的吉布斯自由能差异,最终导致了异结构Pd/Ni纳米粒子的形成.高分辨电子透射显微镜结果证实了异结构的存在,然而X射线衍射测量表明Pd/Ni纳米粒子具有类似于Pd的面心立方结构.制备的Pd/Ni纳米粒子与同等条件下合成的Pd纳米粒子相比对甲酸氧化呈现了更高的电催化活性,而且电催化稳定性也要明显优于纯Pd纳米粒子,证明Pd/Ni双金属催化剂是可选的直接甲酸燃料电池阳极催化剂.双金属催化剂对甲酸氧化电催化活性和稳定性增强可能是Ni原子的修饰改变了Pd粒子表面配位不饱和原子的电子结构所致.     

水热氧化法制备γ-Mn2O3

研究了用电化学方法制备的铂微粒修饰的聚２,５二甲氧基苯胺电极对甲酸的电催化氧化,用ＳＥＭ、ＸＰＳ表征了这种电极材料的表面结构,结果表明,这种复合电极对甲酸在酸性介质中电化学氧化具有很高的催化活性,较之裸铂电极其催化电流提高１００多倍．循环伏安法制备的铂微粒较均匀地分布在聚合物上,其粒径大约为３００ｎｍ．研究了铂微粒载量、阴离子种类、反应温度和浓度等因素对电极催化活性的影响．     

载铂微粒的聚苯胺薄膜电极对甲醇的电催化氧化

用电化学方法制备的载有金属铂微粒的聚苯胺（ＰＡｎ）膜电极对甲醇在硫酸中的电化学氧化具有很高的催化活性。电极材料中的铂微粒是沿着聚苯胺的纤维分布的，而且主要沉积在ＰＡｎ膜的表面。     

聚苯胺/聚砜复合材料的制备及其超级电容性能

通过化学聚合法,制备出盐酸掺杂聚苯胺（PANI）,将其与聚砜（PSF）溶液混合,定量滴加到玻碳电极上制得PANI/PSF复合膜电极。 采用扫描电子显微镜、红外光谱以及X射线衍射对其结构和形貌进行表征。 根据循环伏安曲线、恒电流充放电曲线和电化学阻抗,研究了其作为电极的超级电容性能。 结果表明,多孔结构的PANI/PSF复合材料具有良好的电容性能,其比电容可达到497 F/g,并且该超级电容器具有较小的内阻和较好的循环稳定性。     

一种提高铂电催化氧化甲酸性能的简单方法

在离子液体1-乙基咪唑三氟乙酸盐(HElmTfa)中,采用循环伏安法在铂电极表面修饰聚吡咯(PPY),制得PPy-HEImTfa/Pt,并研究了其对甲酸的电催化氧化性能.与相同条件下的铂基底电极相比,PPy-HEImTfa/Pt对甲酸的电催化氧化性能有很大的提高.原位红外光谱表明,PPy-HElmTfa能降低中间体CO等对铂电极的毒化作用,促进甲酸直接氧化生成CO_2.     

磷钨酸修饰活性炭载Pd催化剂的制备及对甲酸氧化的电催化性能简

通过水浴浸泡制备了磷钨酸(PWA)修饰的活性炭(PWA/C),再通过液相还原法将Pd沉积于PWA/C复合载体上制备了Pd-PWA/C催化剂. 采用X射线能量色散(EDS)谱、X射线衍射(XRD)谱、透射电子显微镜(TEM)和X射线光电子能谱(XPS)对产物进行表征. 结果表明,磷钨酸修饰活性炭不仅能有效降低Pd纳米粒子的粒径,而且与Pd纳米粒子间发生了强烈作用. 电化学测试结果显示,Pd-PWA/C催化剂对甲酸氧化的电催化活性和稳定性均远优于Pd/C催化剂,这是由于Pd与PWA/C间的强烈作用既能有效降低CO在催化剂上的吸附强度和吸附量,又能降低甲酸分解的速率,从而减弱CO的毒化作用.     

浸渍法制备硅钨酸修饰的炭载钯催化剂电催化甲酸氧化

用浸渍的方法制备了硅钨酸（SiWA）修饰的炭载Pd(Pd/C-SiWA)催化剂。 计时电流曲线研究表明,在Pd/C和Pd/C-SiWA催化剂电极上,3000 s时的电流密度分别为0.013和0.082 A/mg,分别为10 s时电流密度的2.5%和14.1%。 结果表明,Pd/C-SiWA催化剂对甲酸氧化的电催化稳定性要远远优于Pd/C催化剂。 这是因为Pd/C催化剂上SiWA的修饰抑制了甲酸的自分解, 从而减小了CO的毒化作用,改进了Pd/C催化剂对甲酸氧化的电催化和稳定性。     

苯胺和环氧丙烷共聚物电催化氧化甲酸

 采用循环伏安法制备了苯胺和环氧丙烷导电高分子共聚物(PAN-PPO)电极,研究了其对甲酸氧化的电催化性能. 结果表明,PAN-PPO对甲酸氧化具有较高的催化活性,其催化性能稳定. 研究了PAN-PPO电催化甲酸氧化的动力学特征. 结果表明,甲酸在PAN-PPO上可能直接经电催化氧化生成CO2,此反应受液相扩散控制,扩散系数为1.32×10-7 cm2/s,反应级数为1.     

有机溶胶法制备直接甲酸燃料电池用Pd/C阳极催化剂

采用改进的有机溶胶法制备了用于直接甲酸燃料电池(DFAFC)中甲酸氧化的炭载Pd(Pd/C)催化剂。制备Pd/C催化剂时,以乙醇作溶剂,SnCl2作还原剂。控制溶剂的蒸发温度就能控制Pd/C催化剂中Pd粒子的平均粒径和相对结晶度。溶剂蒸发温度与Pd/C催化剂中Pd粒子的平均粒径和相对结晶度不成正比关系。在选择合适的溶剂蒸发温度时,能制得Pd粒子的平均粒径至6.5 nm和相对结晶度至2.85的Pd/C催化剂。比较了具有不同Pd粒子的平均粒径和相对结晶度的Pd/C催化剂对甲酸氧化的电催化性能。结果发现,Pd粒子的平均粒径小和相对结晶度低的Pd/C催化剂对甲酸氧化有好的电催化性能。