甲醇在Pt-Sn/Pb电极上的氧化行为 Ⅱ.氧化反应动力学特征的研究

在甲醇燃料电池体系中,已确信甲醇会在铂电极上形成强吸附的中间物种:(1)这一吸附中间物种可与从水中得到的氧发生反应:(2)(3)为研究反应机理,采用过各种实验手段分析B_(ad(?))。本工作采用旋转园盘电极的电化学实验方法研究了甲醇氧化反应过程的中间物种,并求取反应过程的动力学参数以探讨氧化反应的机理,进而分析了双金属催化剂的作用机理。     

甲醇在Pt-Sn/Pb电极上的氧化行为——Ⅰ.电极催化特性的研究

采用欠电位沉积法,以铅电极作基体制备了负载型Pt-Sn双金属催化电极。应用循环伏安法和电位阶跃法研究了各种因素对该电极的催化活性和稳定性的影响,并应用XPS和AES技术分析了该电极的表面物性。该电极对酸性介质中的甲醇氧化反应显示出高于Pt-Sn/Pt电极的催化活性和稳定性。     

甲醇在欠电位沉积Sn/Pt电极上催化氧化

在欠电位沉积（upd）锡修饰的铂电极（upd-Sn/Pt）上,对甲醇电化学催化氧化过程进行了研究.发现当Pt表面upd-Sn的覆盖率在20％附近时,对甲醇的催化氧化的增强作用最为明显；在电位低于0.35 V （vs RHE）时,甲醇在Pt与upd-Sn/Pt电极上氧化只进行到脱氢生成CO的步骤;在0.35 V以后,表面Sn－OH形成,反应Sn－OH＋COads=Sn＋CO2＋H＋＋e有利于表面CO的去除;而Pt电极上,只有0.6 V以后,才有反应Pt－OH＋COads=Pt＋CO2＋H＋＋e发生.因此,Sn的存在有利于甲醇在较低的电位下氧化; Pt电极上CH3OH脱氢并释放出电子的过程是一个快速的过程,表面CO的去除是甲醇氧化过程的控制步骤;甲醇氧化产生的表面吸附态CO 以线式吸附为主,少量的桥式吸附态CO在反应初期即达到吸附饱和; Pt表面上upd-Sn表现的催化增强作用,在光亮铂电极和在高分散铂黑电极上是一致的.     

Pt／C—SPE和PtRu／C—SPE膜电极上甲醇的催化氧化

采用化学还原法制得直接甲醇燃料电池中甲醇阳极氧化的Ｐｔ／Ｃ和ＰｔＲｕ／Ｃ催化剂，结果表明后者比前者具有更高的催化活性，通过ＸＲＤ和ＸＰＳ的分析，阐明了对提高甲醇电催人活性的作用。     

甲醇在Pt/C和Pt/WO3/C电极上的电氧化

用液相还原法制备碳载Pt(Pt/C)和碳载Pt/WO3(Pt/WO3/C)催化剂.实验表明该催化剂中加入一定量的WO3后,其对甲醇的催化氧化活性和稳定性都有一定提高,并以Pt、W原子比为1∶1的催化剂性能最好.这是由于Pt催化剂中加入了WO3后,其电化学活性比表面积增大,并且降低了对CO吸附强度.     

甲醇在铂修饰的氧化钛电极上电催化氧化行为的研究

运用电化学方法评价了电化学阴极还原-阳极氧化两步法制得的以钛为基体的铂修饰的钛氧化物(Pt-TiO_x/Ti)电极对甲醇电催化氧化的性能,结果表明,制得的修饰电极对甲醇氧化呈现了很高的电催化活性和好的稳定性.通过X光电子能谱(XPS)、扫描隧道显微镜(STM)和现场傅立叶变换红外(FTIR)反射光谱等技术,发现修饰电极对甲醇氧化具有高的电催化性能,可归属于纳米级Pt粒子在TiO_x中的高度分散及由于Pt和TiO_x的相互作用,使电极表面对甲醇氧化中间产物CO的吸附量大大降低.     

甲醇在粗糙铂电极上解离吸附的表面拉曼光谱

甲醇由于具有高能量密度及易于储存等优点，在燃料电池研究领域中备受关注．一般认为，甲醇在铂电极上的电氧化为双途径机理，即首先解离吸附在电极表面上，生成毒性中间体（CO）或活性中间体，然后再氧化生成CO。由于各研究小组使用的电极材料、预处理方法、溶液的组成以及检测手段不同，目前对甲醇的具体解离过程的细节尚未确定（如在反应条件下吸附物的特性及作用、表面结构和粗糙度的特殊影响等），还有待于建立或改进有关原位研究方法．在研究甲醇的电催化氧化的各种检测手段中，红外光谱应用得最为广泛，可用于原位红外技术中的电极…     

Pt的氧化状态对甲醇氧化活性的影响

采用NaBH4还原法制备了XC-72碳黑负载的Pt电催化剂,并在化学还原后用H2O2处理部分催化剂以改变Pt的氧化状态,以期改善Pt活性中心上水的离解而提高催化活性.X射线光电子能谱结果表明,经H2O2处理的催化剂含有较多的氧化态Pt.通过循环伏安法和记时电流法考察了经处理和未经处理的催化剂在酸性条件下的甲醇氧化的催化...     

Pt／NM,Pd／NM催化剂上甲苯深度氧化反应动力学

在氧气过量的条件下，考察了Ｐｔ／ＮＭ、Ｐｄ／ＮＭ催化剂上甲苯深度氧化反应动力学及反应活性。Ｐｔ／ＮＭ催化剂对甲苯的氢化活性高于Ｐｄ／ＮＭ，深度氧化反应服从反应物强吸附双分子反应Ｌｔａｎｇｍｕｉｒ－Ｈｉｎｓｈｅｌｗｏｏｄ机理，其动力学方程为：相应的动力学参数，Ｐｔ／ＮＭ为：活化能△Ｅ＝４９．９ｋＪ／ｍｏｌ，吸附热Ｑ＝－２９．６ｋＪ／ｍｏｌ；Ｐｄ／ＮＭ为：△Ｅ＝９４．２ｋＪ／ｍｏｌ，Ｑ＝－１９．１ｋＪ／ｍｏｌ．     

分子印刷技术铂微粒修饰电极及甲醇的电催化氧化

利用分子印刷技术(Molecular Imprinting Technology，MIT)，将铂微粒沉积到谷胱甘肽自组装膜的针孔上，并用循环伏安法研究了甲醇在该电极上的电催化氧化行为。实验结果表明，该电极对甲醇电化学氧化呈现出较高的催化活性，活性高低与载铂量、溶液pH值及电极表面铂微粒所处的微环境有关。     

甲醇在欠电位沉积Ru修饰Pt电极上的催化氧化

采用欠电位沉积(upd)方法在Pt 表面沉积亚单层的Ru制备出upd-Ru/Pt 电极. 通过欠电位沉积前后电极在0.5 mol·L-1 H2SO4溶液中循环伏安图-152 - 128 mV(vs Ag/AgCl)电位范围内对氢区的数值积分确定Pt表面Ru 的覆盖度. 用电化学方法测试了甲醇在upd-Ru/Pt电极上的催化氧化, 并讨论分析了欠电位沉积电位和Ru的表面覆盖度对甲醇氧化的影响. 结果表明, Ru能够欠电位沉积到Pt表面. Pt表面欠电位沉积少量的Ru 即能大大促进甲醇的氧化.只要控制upd-Ru的沉积量, upd-Ru原子就能大大促进甲醇氧化而与沉积电位无关. Ru原子对甲醇氧化的促进作用与Ru和Pt是否形成合金无关, 而取决于Ru 在Pt表面的百分含量.     

一种新型的钛基纳米多孔网状铂电极对甲醇氧化反应的电催化活性

利用水热法一步制备出钛基纳米多孔网状铂催化剂(nanoPt/Ti), 并研究了它对甲醇氧化反应的电催化活性.     

球型Pt微粒电极的构建及其对甲醇电氧化的研究

以镍铬合金为基体,在其表面电化学沉积制备了Pt微粒电极,用扫描电子显微镜（SEM）对电极的表面形貌进行了表征,电化学方法考察了电极的电化学性能和甲醇在该电极上的电催化行为．结果表明镍铬合金表面沉积的球型Pt微粒电极对甲醇的电氧化具有良好的催化活性,相同实验条件下,该电极的催化活性比纯Pt电极高30倍．该电极对甲醇的电氧化显示出较高的催化性能．     

Sn（Ⅱ）／Sn（Ⅳ）对PtSn／C乙醇电化学氧化活性的影响

在乙二醇共还原H2PtCl6和SnCl2的过程中加入Ni(NO3)2作为助剂制备了PtSn/C-Ni催化剂. 程序升温还原实验检测到该催化剂中存在Sn(Ⅱ)/Sn(Ⅳ)氧化还原电对. 线性扫描、单电池性能测试和CO溶出实验表明,提高催化剂中Sn(Ⅱ)/Sn(Ⅳ)的比值能显著提高催化剂的乙醇电化学氧化活性和抗CO中毒能力. 催化剂电催化活性提高的原因可能是Sn(Ⅱ)/Sn(Ⅳ)电对加快了(OH)ads 物种在催化剂中的传递速率,促进了乙醇电化学氧化过程中产生的类CO中间物种在Pt表面的氧化.     

磷钼酸修饰铂电极的电化学行为及对甲醇氧化的电催化作用

通过循环伏安扫描法制备了PMo₁₂修饰Pt/Pt电极,并研究了该修饰电极在硫酸溶液中的电化学行为。研究结果表明:虽然磷钼酸具有较大的分子尺寸,但在Pt/Pt电极上仍能发生吸附作用,并且由于PMo₁₂在电极上的吸附,降低了Pt/Pt电极上氢区和氧区的荷电量,另外在0.02V左右还观察到磷钼酸的氧化-还原峰。通过稳态极化曲线和循环伏安曲线研究了PMo₁₂修饰Pt/Pt电极对甲醇氧化的电催化作用。测试结果表明:PMo₁₂修饰铂基电极不但对甲醇的电氧化具有较高的活性,而且还有一定的抗CO中毒性。该修饰电极还具有较高的稳定性。     

含钼碱性电解液中小分子醇在铂黑电极上氧化时的周期性及 …

乙醇和甲醇在含钼碱性溶液中的铂黑电极上氧化时,在一定条件下可得到循环伏安曲线的周期性及非周期性振荡。通过微调下限电位可控制振荡的周期,其中非周期性振荡具有混沌的特性。     

Pt及其修饰电极上甲醇吸附和氧化的CV和EQCM研究

运用电化学循环伏安和石英晶体微天平 (EQCM )研究了 0 .1mol·L- 1H2 SO4 溶液中甲醇在Pt电极和以Sb ,S不可逆吸附原子修饰的Pt(Pt/Sbad和Pt/Sad)电极上的吸附和氧化过程 .结果表明甲醇的氧化与电极表面氧物种有着极其密切的关系 .Pt电极表面Sb吸附原子能在较低的电位下吸附氧 ,可显著提高甲醇电催化氧化活性 .与Pt电极相比较 ,Sb吸附原子修饰的Pt电极使甲醇氧化的峰电位负移了 0 .13V .相反 ,Pt电极表面S吸附原子的氧化会消耗表面氧物种 ,抑制了甲醇的电氧化 .本文从表面质量变化提供了吸附原子电催化作用的新数据     

二氧化硫的电化学氧化过程：Ⅱ.SO2在贵金属电极上的氧化机理

采用计时电位法、计时电流法和稳态极化曲线法研究了ＳＯ＿２在Ａｕ和Ｒｕ两种不同类型贵金属催化剂上的氧化过程，提出了ＳＯ＿２在这两类电极上的氧化机理。