Pt纳米空球粒径的可控制备及其甲醇电催化氧化

利用表面活性剂十二烷基磺酸钠（SDSN）的调控合成不同粒径的硒模板和铂纳米空球（Pthollow）,并将其修饰于玻碳（GC）基底即可制得Pthollow/GC电极;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）和X射线光电子能谱等观察表征了Pthollow样品的形貌与组成;以甲醇为探针分子,研究Pthollow/GC和电沉积铂电极（Ptnano/GC）对甲醇氧化的电催化活性. 结果表明,由铂原子簇团构筑的多孔铂纳米空球粒径均匀,分散性好;用4 μmol·L^-1 SDSN控制合成的直径为130 nm的Pthollow制备的Pthollow/GC电极对甲醇氧化的电催化活性最佳.     

以Ag为模板制备Pt纳米空球及其对甲醇氧化的电催化性能

以硝酸银为前驱体,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为表面活性剂,抗坏血酸(AA)为还原剂,在18℃下通过调节氢氧化钠的加入量合成了2种不同粒径的银溶胶;以银溶胶为模板,在室温下合成了不同粒径的铂包银(Ag@Pt)实心纳米粒子;用浓氨水除去Ag核得到球壳上含残留银的铂纳米空球[(Pt-Ag)hollow]及其修饰玻碳(GC)电极[(Pt-Ag)hollow/GC];再用电化学法除去(Pt-Ag)hollow/GC电极上的残留银后,制得铂纳米空球(Pthollow)修饰的GC电极(Pthollow/GC).采用扫描电子显微镜(SEM)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、能量色散谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)等表征了Pthollow的形貌、组成和结构;以甲醇为探针分子,研究比较了Pthollow/GC和实心铂纳米粒子(Ptnano)修饰GC电极(Ptnano/GC)对甲醇氧化的电催化活性.结果表明,Pthollow分散性好,粒径比较均匀;球壳多孔,具有粗糙的内外表面,比表面积大,是由铂原子和多维多级的铂原子团簇构建的结晶度不高的多晶铂;Pthollow/GC对甲醇的电催化氧化活性明显优于Ptnano/GC电极,且大大降低了贵金属Pt的用量.     

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。     

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.     

Pt-Se纳米空球修饰玻碳电极上甲酸的电催化氧化

以无定形硒溶胶为模板制备了不同硒覆盖度(θSe)(θSe=0.49,0.39,0.06,0)的Pt-Se和Pt纳米空球(分别记为(Pt-Se)HN和PtHN),发展了利用亚硫酸盐彻底除去核壳纳米粒子上Se的方法.对获得的纳米空球进行了形貌和结构的表征,结果表明所制备的(Pt-Se)HN粒径均匀,分散性好,球壳呈多孔结构.以其作为电催化剂制备了(Pt-Se)HN修饰的玻碳(GC)电极((Pt-Se)HN/GC),利用常规电化学方法比较该电极与PtHN/GC和商用碳载铂(Pt/C)修饰GC(Pt/C/GC)电极对甲酸的催化氧化作用,发现对甲酸氧化的活性顺序为(Pt-Se)HN/GCPtHN/GCPt/C/GC.三种电极催化甲酸氧化的机理有所不同:前者更倾向于通过弱吸附中间体直接氧化成CO2的单途径机理进行,后两者则通过强吸附和弱吸附中间体的双途径机理进行.在一定Se覆盖度条件下,(Pt-Se)HN/GC对甲酸的氧化有助催化作用.     

不同介质对Pt/GC电极制备及其性能的影响

应用循环伏安法(CV),扫描电子显微镜(SEM)和电化学原位红外反射光谱(in situFTIRS)研究了不同介质对碳载铂纳米薄膜电极(Pt/GC)的表面结构以及该薄膜电极对甲酸电催化氧化性能的影响.结果表明,使用不同介质的镀铂溶液,均可电沉积出分布较为均匀的Pt粒子,但其尺寸与形貌却相差很大.当以H2SO4作介质,由循环伏安法于玻碳电极上电沉积Pt得到的(Pt/GC1)电极,其Pt粒子粒径约100~200 nm;而在HClO4介质得到的(Pt/GC2)电极,则含有两种Pt微晶:其一是立方体形,粒径约200 nm,其二为菜花状,粒径约400 nm.电化学循环伏安和原位红外反射光谱测试指明,不同介质制备的Pt/GC电极对甲酸的电催化氧化均表现出与本体铂电极(Pt)相类似的特性,即可通过活性中间体或毒性中间体将甲酸氧化至CO2,但不同结构的Pt/GC电极具有不同的电催化活性.进一步以Sb或Pb修饰Pt/GC电极,不仅可以有效地抑制毒性中间体CO的生成,而且还能显著提高其电催化活性.比较本文研究的7种电极,其电催化活性顺序依次为:Sb-Pt/GC2>Pb-Pt/GC2>Pb-Pt/GC1>Sb-Pt/GC1>Pt/GC2>Pt/GC1>Pt.     

Pd/石墨烯复合材料的制备及电催化甲酸和甲醇性能研究

通过电解高纯石墨棒的方法制备氧化石墨,将氧化石墨在超纯水中超声,形成稳定的氧化石墨烯分散液。以氧化石墨烯分散液和氯化钯作为前驱体,采用一步电沉积法制备Pd/石墨烯纳米复合材料。用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)及紫外可见分光光度计(UV-vis)对物质的表面形貌及物相组成进行表征分析。用循环伏安法(CV)和计时电流法(CA)研究了Pd/石墨烯催化剂对甲酸和甲醇的电催化氧化活性。结果表明:与纳米钯修饰电极相比,Pd/石墨烯修饰电极对甲酸及甲醇的电催化氧化活性有了极大的提高。     

甲酸在Aucore@Ptshell/Pt电极上电催化氧化的原位SERS

用化学还原法合成了Aucore@Ptshell纳米粒子, 并用扫描电子显微镜(SEM)及X射线衍射(XRD)等技术对纳米粒子进行表征; 采用电化学原位表面增强拉曼光谱(SERS)技术对甲酸的电催化氧化过程进行了研究, 成功地获得了甲酸在Aucore@Ptshell/Pt电极上解离吸附的原位SERS. 结果显示, 在开路电位时, 甲酸能在Aucore@Ptshell/Pt电极表面自发氧化, 解离生成强吸附中间体COad和弱吸附中间体HCOOad, 在电位为+0.10 V时检测到氧化产物CO2的谱峰. 研究结果表明, Aucore@Ptshell/Pt电极对甲酸的氧化具有较高的催化活性和较强的SERS效应, 甲酸在Aucore@Ptshell/Pt电极上的电催化氧化过程遵循双途径机理.     

新型聚邻苯二酚/铂复合膜修饰电极对甲醛电化学氧化

研究了聚邻苯二酚／铂复合膜（Pt／polymer／GC）修饰电极对甲醛的催化氧化作用。结果表明,甲醛在Pt／polymer／GC电极上的氧化过程是一表面控制过程。电解质体系对甲醛的催化氧化有明显影响：在0．5mol／L硫酸中,甲醛主要发生第一步氧化生成甲酸的反应。甲醛的第一氧化峰电流随浓度的增加而增大,并且呈线性关系,可用于甲醛的检测。     

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．     

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...     

铂-金纳米粒子/半胱氨酸修饰玻碳电极的制备及电化学性质研究

利用电沉积法制备了Au-Pt/Cys/GC修饰电极,采用场发射扫描电镜对制备的修饰电极进行了表征。采用循环伏安法(CV)对修饰电极电化学性质进行了研究,考察了电沉积时间和电位对修饰电极制备的影响,探讨了修饰电极对甲酸氧化的电催化作用。实验结果表明,Au-Pt/Cys/GCE较其它电极的电位差增大,峰电流增强,对甲酸氧化具有良好的电化学催化能力。此外,该修饰电极具有良好的稳定性和重现性,可望用于实际样品中甲酸的测定。     

甲醛和甲酸在Pt／Sb_（ad）电极上的电催化氧化

研究了甲醛和甲酸在Ｐｔ／Ｓｂ＿（ａｄ）电极上的电催化氧化,在甲醛的情况下,在电位约０．７Ｖ处出现一个氧化峰;在甲酸的情况下,第一氢化峰的峰电流增加约４倍．当覆盖度为０．７５±０．０５时,电极显现最高活性,吸附锑原子在铂电极上具有催化活性的主要原因是通过几何效应阻止吸附毒物（ＰＴ－￣＊Ｃ＝Ｏ）的生成。此外,讨论了电解时间、沉积电位、介质等因素对Ｐｔ／Ｓｂ＿（ａｄ）电极催化活性的影响,提出了在较低电位下,甲醛和甲酸在Ｐｔ／Ｓｂ＿（ａｄ）电极上催化氧化的机理．     

电沉积Pt-Au双金属催化剂及其对甲酸的电催化研究

以玻碳电极(GCE)为基体, 采用恒电位法制备Pt-Au双金属催化剂. 通过扫描电镜(SEM), X射线能量色散谱(EDX)及电化学方法对催化剂样品进行了表征. SEM结果表明, Pt-Au双金属催化剂的形貌近似球状, 表面粗糙. 循环伏安法和计时电流法的测试结果表明, Au的加入有利于双金属催化剂上甲酸的电催化氧化, 并提高了催化剂对甲酸氧化的抗毒化能力. 而甲酸在催化剂上的氧化机理则通过电化学阻抗技术得到进一步说明. 同时研究了双金属催化剂中Au的不同含量对甲酸氧化的影响, 当 Pt和Au物质的量比为1∶1.803时, Pt-Au/GC催化剂具有最佳的甲酸电催化氧化活性.     

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

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.     

电沉积制备钯铂电极上乙醇的电催化氧化

研究了乙醇在碱性介质（１．０ｍｏｌ·Ｌ－１ＮａＯＨ）中电沉积制备的Ｐｄ／ＧＣ、Ｐｔ／ＧＣ和Ｐｄ．Ｐｔ／ＧＣ电极上的电催化氧化．实验结果表明：由此法制备的钯铂系列合金电极对乙醇的电催化氧化表现出明显的协同效应─—乙醇在含把原子分数ｙｐｂ＝０．３３６的Ｐｄ－Ｐｔ／ＧＣ合金电极上的阳极交换电流密度是其在纯铂电极上的３０多倍．     

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.     

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.     

电沉积制备钯铂电极上乙醇的电催化氧化

研究了乙醇在碱性介质（１．０ｍｏｌ．Ｌ＾－１ＮａＯＨ）中电沉积制备的Ｐｂ／ＧＣ、Ｐｔ／ＧＣ和Ｐｄ－ｐｔ／ＧＣ电极上的电催化氧化,实验结果表明：由此法制备的钯铂系列合金电极对乙醇的电催化氧化表现出明显的协同效应－乙醇的含钯原子分数ｙｐｄ＝０．３３６的ｐｄ－ｐｔ／ＧＣ合金电极上的节极交换电流密度是其在纯铂电极上的３０多倍。     

磷钼酸修饰的铂电极对二甲醚氧化的电催化作用

利用循环伏安扫描法制备了磷钼酸(H3PMo12O40)修饰的铂电极.在制备修饰电极时,随着扫描次数的增加,磷钼酸的氧化还原峰电流增大,但最终获得稳定的重现性好的磷钼酸修饰的铂电极.通过循环伏安法研究了该修饰电极对二甲醚氧化的电催化反应.结果表明,与未修饰的铂电极相比,磷钼酸修饰的铂电极电催化氧化二甲醚的起始氧化电位负移50 mV,氧化峰电位负移35 mV,氧化峰电流密度提高了1.86倍,这表明修饰电极的电催化活性有了很大的提高.同时,电位负扫时,二甲醚在425 mV(vsSCE)处出现氧化峰,表明二甲醚在修饰电极上的电氧化机理可能发生了改变.实验还发现,制备修饰电极时,降低扫速会提高还原物质杂多蓝的吸附量,但过多的修饰物质会降低铂的活性位数目,反而降低了对二甲醚氧化的电催化作用.