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高活性Ti基纳米TiO_2膜催化电极的制备 总被引:16,自引:0,他引:16
采用“牺牲阳极法”恒槽压电解含有 0 .0 0 5mol·L- 1四乙基溴化铵的乙醇溶液 ,加入微量乙酰丙酮作稳定剂 ,电合成TiO2 前驱体钛酸乙酯Ti(EtO) 4 ,经水解、涂膜、煅烧制备Ti基纳米TiO2 膜电极 (Ti/nano_TiO2 ) .TEM、SEM、XRD测试表明 :TiO2 颗粒尺寸在 10~ 35nm ,膜厚达 0 .5μm ,主要为锐钛矿晶型 ,膜为多孔三维网状结构 .循环伏安法研究了纳米TiO2 膜电极对草酸还原为乙醛酸、硝基苯还原为对氨基苯酚反应的电催化活性 ,结果发现纳米膜中的Ti(Ⅳ ) /Ti(Ⅲ )氧化还原电对起一种中介作用 ,可使有机物如草酸和硝基苯间接电还原 ,且电极催化活性高 ,性能稳定 相似文献
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铂微粒修饰碳纳米管-纳米TiO2/聚苯胺复合膜电极的制备及其电化学性能 总被引:1,自引:0,他引:1
采用循环伏安法,在200 mmol.L-1苯胺与500 mmol.L-1H2SO4的混合溶液中,在-0.1 V~0.9 V扫描(50 mV.s-1),实现了苯胺在碳纳米管-纳米TiO2膜电极上的电化学聚合,得到翠绿色的聚苯胺膜(PANI),并用交流阻抗谱对PANI的电化学性质进行了表征。在PANI电极上修饰铂,制得铂微粒修饰PANI电极(PANI-Pt)。研究发现PANI-Pt对抗坏血酸的氧化有很高的催化活性。 相似文献
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直接甲醇燃料电池阳极催化剂的新体系: 纳米TiO2-CNT-PtNi复合纳米催化剂 总被引:2,自引:0,他引:2
采用电合成前驱体Ti(OEt)4直接水解法和电化学扫描电沉积法制备纳米TiO2-CNT-PtNi复合纳米催化剂.透射电镜(TEM)和X射线衍射(XRD)测试结果表明,纳米PtNi合金粒子(平均粒径8
nm)均匀地分散在纳米TiO2-CNT复合膜的三维网络结构中.通过暂态电化学方法研究表明,复合纳米催化剂的电化学活性比表面积为90
m2/g,对甲醇氧化具有很高的电催化活性和稳定性,常温常压下甲醇氧化峰电位为0.67和0.44
V,当温度为60℃时,氧化峰电位负移至0.64和0.30V,氧化峰电流密度高达1.38Mcm2.复合纳米催化剂对甲醇电氧化的高催化活性和稳定性可归因于多元复合纳米组分的协同催化作用,这种作用导致CO在复合纳米催化剂上的弱吸附,从而避免了催化剂的中毒. 相似文献
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直接甲醇燃料电池阳极催化剂的新体系: 纳米TiO2-CNT-PtNi复合纳米催化剂 总被引:6,自引:0,他引:6
采用电合成前驱体Ti(OEt)4直接水解法和电化学扫描电沉积法制备纳米TiO2-CNT-PtNi复合纳米催化剂. 透射电镜(TEM)和X射线衍射(XRD)测试结果表明, 纳米PtNi合金粒子(平均粒径8 nm)均匀地分散在纳米TiO2-CNT复合膜的三维网络结构中. 通过暂态电化学方法研究表明, 复合纳米催化剂的电化学活性比表面积为90 m2/g, 对甲醇氧化具有很高的电催化活性和稳定性, 常温常压下甲醇氧化峰电位为0.67和0.44 V, 当温度为60 ℃时, 氧化峰电位负移至0.64和0.30 V, 氧化峰电流密度高达1.38 A/cm2. 复合纳米催化剂对甲醇电氧化的高催化活性和稳定性可归因于多元复合纳米组分的协同催化作用, 这种作用导致CO在复合纳米催化剂上的弱吸附, 从而避免了催化剂的中毒. 相似文献
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Pt/CNT纳米催化剂的微波快速合成及其对甲醇电化学氧化的电催化性能 总被引:15,自引:1,他引:15
碳纳米管 (CNT)作为制备新型催化剂载体已有广泛的研究 [1~ 8] ,例如 ,在其表面负载 Pt,Ru和Pt Ru后则具有良好的催化性能[1,2 ,6~ 8] .但在 CNT表面负载金属微粒的方法难以获得尺寸和形状均匀的纳米粒子 .因此 ,如何制备超细和均匀的纳米粒子是一项具有重要的学术意义和技术价值的工作 .我们利用微波加热的多元醇工艺合成了 XC-72碳负载铂纳米粒子的催化剂 ,并发现它对甲醇的氧化具有较高的电催化活性 [9] .本文进一步以 CNT作为载体 ,利用微波加热法快速合成了 Pt/ CNT纳米催化剂 ,并对其对甲醇电化学氧化的性能进行了初步研究 … 相似文献
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在室温条件下,利用恒电位吸附法和多电位阶跃法制备了金-铂纳米粒子(Au-PtNPs)/单壁碳纳米管(SWNT)复合材料修饰电极,并利用电化学方法和原子力显微镜(AFM)对其进行了表征。结果表明:Au-Pt-NPs可很好的结合在SWNT表面,在该电极的最佳修饰条件下(SWNT分散液中电沉积30 s,H2PtO6中浸泡10 min,循环阶跃沉积金纳米粒子45次(葡萄糖)或30次(甲醇))可以较好的电催化氧化碱性环境中的葡萄糖及甲醇,有望在葡萄糖无酶传感器及甲醇燃料电池中得到应用。 相似文献
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以四氯化钛为前驱体,采用水热法合成二氧化钛纳米棒(TiO2,白色),在纯H2气氛,将其550 oC热处理2 h,即得有氧缺陷和Ti3+填隙原子的二氧化钛纳米棒(H-TiO2,灰黑色). 将Pt纳米粒子(~ 1.9 nm)负载于此两种二氧化钛纳米棒上,制得Pt/TiO2和Pt/H-TiO2催化剂. XRD和XPS测试表明,氢处理TiO2晶型没有变化,仍属金红石型,但增加了Ti-OH表面物种. 电化学测试表明,H-TiO2载体能够增强氧在Pt表面的吸脱附能力,从而提高其甲醇电催化氧化活性,Pt/H-TiO2电极甲醇氧化峰电流密度为Pt/TiO2电极的1.6倍、Pt/C电极的2.1倍. 相似文献
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乙醇在Pt/nanoTiO2-CNT复合催化剂上的电催化氧化 总被引:10,自引:0,他引:10
通过前驱体Ti(OEt)4直接水解和电化学扫描电沉积法制备在Ti基体上的纳米TiO2-碳纳米管复合膜载Pt(Pt/nanoTiO2-CNT)复合催化剂. 透射电镜 (TEM) 和X射线衍射 (XRD) 结果表明, 锐钛矿型纳米TiO2粒子和Pt纳米粒子(粒径均为5~10 nm)均匀地分散在碳纳米管表面. 通过循环伏安和计时电流法研究表明, Pt/nanoTiO2-CNT 复合催化剂(Pt载量为0.32 mg•cm−2) 具有高达51.8 m2•g−1的电化学活性比表面积, 常温常压下对乙醇的电化学氧化具有高催化活性和稳定性, 乙醇氧化峰电位分别为0.59、0.96和0.24 V, 氧化峰电流密度分别达到−115、−113和−75 mA•cm−2. 复合催化剂对乙醇电氧化的高催化活性可归因于nanoTiO2、CNT和Pt纳米粒子的协同催化作用. 相似文献
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NanoTiO2-CNT复合膜电极在DMF溶液中对糠醛的异相电催化还原 总被引:4,自引:0,他引:4
通过在乙醇中电化学溶解Ti金属阳极合成前驱体Ti(OEt)4和溶胶-凝胶法在Ti表面修饰一层纳米TiO2-碳纳米管(nanoTiO2-CNT)复合膜, 采用循环伏安和电解合成法研究了nanoTiO2-CNT复合膜电极在N, N-二甲基甲酰胺(DMF)中的氧化还原行为以及对糠醛(furfural)还原的电催化活性. 结果发现, nanoTiO2-CNT电极在阴极扫描时有两对氧化还原峰, 可逆半波电位E r1/2 分别为-1.27 V和-2.44 V(vs SCE, 扫描速度100 mV•s-1), 分别对应于TiO2/Ti2O3氧化还原电对的可逆电极过程和TiO2/Ti(OH)3电对的准可逆电极过程;在DMF电解液中nanoTiO2-CNT复合膜中的Ti(IV)/Ti(III)氧化还原电对作为媒质间接电还原糠醛为糠醇, 反应机理为电化学偶联随后化学催化反应(EC′)机理. 相似文献
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纳米TiO2-Pt修饰电极的制备及电催化活性 总被引:10,自引:0,他引:10
采用电化学合成前驱体直接水解法和电沉积法制备高活性纳米TiO2-Pt修饰电极,并使用扫描电子显微镜(SEM)对电极的表面形貌和结构进行了表征; 通过循环伏安法研究了纳米TiO2-Pt修饰电极在H2SO4溶液中的电化学行为以及对Mn2+氧化为Mn3+的电催化活性. 结果表明,纳米TiO2的晶粒大小约30 nm,修饰在纳米TiO2膜表面的Pt微粒呈现单分散状态,平均粒径约60 nm,纳米TiO2-Pt修饰电极的电化学性能优于纯Pt电极,对Mn2+的电氧化具有高催化活性,非均相无隔膜电解氧化Mn2+生成Mn3+平均电流效率可达86%. 相似文献
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纳米晶TiO2电极上半菁衍生物光敏染料 总被引:1,自引:0,他引:1
合成了具有不同共轭链长度的吡啶盐类及喹啉盐类半菁染料(E)-N-(4-磺酸丁基)-4-[2-(4-N, N-二甲基氨基苯基)乙烯基]吡啶鎓盐(P1)、(E)-N-(4-磺酸丁基)-4-[2-(4-N, N-二甲基氨基苯基)丁二烯基]吡啶鎓盐(P2)、(E)-N-(4-磺酸丁基)-4-[2-(4-N, N-二甲基氨基苯基)乙烯基]喹啉鎓盐(Q1)以及(E)-N-(4-磺酸丁基)-4-[2-(4-N, N-二甲基氨基苯基)丁二烯基]喹啉鎓盐(Q2).研究了它们的光物理性质,并将它们用作TiO2纳米晶电极的光敏化剂引入光电化学电池.与含有乙烯基共轭桥的染料P1和Q1相比,含有丁二烯基共轭桥的染料P2和Q2在甲醇和氯仿中的最大吸收均发生一定程度的红移,而且吸收光谱变宽.这两类染料都能很好地吸附于TiO2电极上.在比较了四个染料的吸收光谱、摩尔消光系数以及在TiO2电极表面的吸附量后,发现Q1具有最好的光电转化性质. 相似文献
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Ti基体上,通过电沉积-置换的方法制备了具有蜂窝状结构的Pt-Ni-P/Ti催化电极.采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)对催化剂进行了表征.通过阳极线性伏安扫描法(LSV)、连续循环伏安法(CV)、预吸附单层CO溶出法研究了其甲醇氧化催化活性和抗CO中毒能力.SEM测试结果显示,非晶态Ni-P置换制备的Pt-Ni-P催化剂受“异地溶解-沉积”机理的影响而呈蜂窝状结构,而晶态Ni置换制备的Pt-Ni催化剂受“原位溶解-沉积”机理呈麦粒状.电化学测试结果表明,Pt-Ni-P/Ti电极在碱性介质中的甲醇氧化起始电位和CO氧化起始电位均比Pt-Ni/Ti电极更负,表明P掺杂可以增强Pt-Ni的甲醇氧化催化活性和抗CO中毒能力. 相似文献
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本文用沉淀法制备了羧基功能化离子液体表面修饰半导体TiO2纳米颗粒, 并用FTIR, TEM, XRD和XPS对其结构进行了表征. 初步探讨了羧基功能化离子液体修饰TiO2纳米微粒的形成机理. 相似文献
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采用直流电弧等离子体喷射化学气相沉积法把石墨烯生长在钛(Ti)基底上,并采用电化学氧化聚合法在石墨烯表面沉积聚3,4-乙烯二氧噻吩(PEDOT),由此构造PEDOT/石墨烯/Ti电极。形貌及结构表征结果表明,电聚合200圈以上的PEDOT呈线状或泡沫状且均匀分布于石墨烯表面。电化学性能测试结果表明,PEDOT/石墨烯/Ti电极具有高的比电容和库伦效率;其电聚合次数为400圈时,与PEDOT/Ti电极相比,比电容提高42倍,其最大电势窗口可达1.4 V,而在0~1.2 V电势窗口范围内,扫描速度为10 mV·s-1时,比电容可达到269.6 mF·cm-2。 相似文献