巯基苯胺聚合物电极材料在锂电池中的应用

正极材料;巯基苯胺聚合物电极材料在锂电池中的应用     

苯胺在高氯酸溶液中恒电流法电化学聚合研究

本文在对苯胺在高氯酸溶液中电流聚合进行研究，内容包括在铂圆盘电极上影响苯胺电化学聚合的因素，如苯胺及高氯酸浓度，恒电流密度及聚合总电量（Ｑｒ）聚合电位等，实验结果表明，在合适的条件下制得的聚苯腚（ＰＡＮＩ）膜电极，其氧化还原电量（Ｑｔ）和Ｑｒ的比值接近了１００％的并对聚苯胺（ＰＡＮＩ）膜电极的电化学性质进行了探讨。     

影响苯胺电化学计量聚合因素的探讨

本文对影响苯胺电化学计量聚合的因素进行了探讨，这些因素包括：电化学聚合方法、电极电位（Ｅ）、电流密度（Ｉ），以及苯胺单体和酸溶液的浓度等，实验结果表明，最合适的聚合方法为恒电流法，其条件为：电极电位不大于０．７０Ｖ（ｖｓ．ＳＣＥ）聚合电流密度（Ｉ）约为０．０５ｍＡ／ｃｍ＾２，苯胺单体浓度为１．１ｍｏｌ／Ｌ，酸（ＨＣｌ）的浓度则为２．２ｍｏｌ／Ｌ     

聚苯胺膜电极在苯胺单体聚合反应中的电催化性能

自从第一个导电高聚物掺碘的聚乙炔问世以来［1］,人们又陆续开发研制了聚 苯胺(PAn)、聚吡咯和聚噻吩等导电高分子材料. 在众多的导电高分子材料中,聚苯胺以其原 料廉价易得,制备方法简便,导电性能优良,耐高温及抗氧化性能良好等优点而成为最具应用 前景的品种之一. 迄今为止,有关聚苯胺的链结构,掺杂反应,以及导电机理等基础理论方面 的研究已有大量的文献和综述报道［2～6］. 这些基础理论的研究为其应用研究奠定 了坚实的基础. 早在60年代,人们就发现,聚苯胺对氧化亚氮分解及丁二烯异构化反应具有独 特的催化作用;同时,聚苯胺具有超出几何表面的活性表面,故可对某些反应具有选择性的催 化作用. 因此,人们开始研究聚苯胺膜电极对某些电极反应的电催化性能［7～12］. 我国科学工作者在这一领域也做了许多有益的工作,如董绍俊等［13］研究了聚苯胺 膜修饰电极对抗坏血酸的电催化氧化,罗维忠等［14］研究了聚苯胺膜电极对Fe(Ⅱ) 和Sb(Ⅲ)的电催化作用. 本文主要讨论了扫描速度、苯胺单体浓度及温度对聚苯胺膜电极在 苯胺单体聚合过程中电催化性能的影响,为利用聚苯胺处理含苯胺废水提供了一定的理论依 据.     

苯胺氧化还原选择测定大量抗坏血酸存在下的多巴胺

铂电极;伏安法;苯胺氧化还原选择测定大量抗坏血酸存在下的多巴胺     

新型Ti/TiOxHy/Sb-SnO2电极上苯胺电化学氧化反应

苯胺是一种重要的化工原料,广泛应用于印染、制药、造纸、橡胶等领域.随着化工行业的迅速发展,苯胺的需求量越来越大.然而,苯胺毒性高,大量使用势必造成水体中苯胺浓度的升高,给人类健康及生态环境造成危害.因此,急需一种高效、洁净、经济的方法处理含苯胺废水.电化学氧化法比较新颖,相比传统废水处理方法,它具有高效、简单、清洁等优点,因此被应用于很多废水处理当中,但过多的能耗限制了其进一步广泛应用.阳极作为电化学氧化技术的核心部件,直接影响到电化学氧化反应性能.因此开发出一种高效、经济的阳极材料很有必要.此外,对苯胺降解条件的优化也同样重要.关于苯胺电化学氧化,已有的研究包括Pt电极、PbO2电极和石墨电极等阳极材料.比较而言, Ti/Sb-SnO2电极具有制备工艺简单,析氧过电位较高,材料廉价和电催化性能较强等优点.然而,它的稳定性仍有待提高.因此本文制备了一种高稳定性的Ti/TiOxHy/Sb-SnO2电极,并用于处理苯胺废水.较为系统地研究了电流密度、苯胺初始浓度、pH、NaCl投加量及反应器类型对苯胺电催化氧化性能的影响,同时采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和电化学测试对该电极进行了表征,并应用紫外-可见光谱、化学需氧量、电流效率及能耗对不同参数进行评定和优化. SEM及XRD结果表明, Ti/TiOxHy/Sb-SnO2电极涂层覆盖比较完全、紧实,未出现裂缝的发生,因而有利于提高电极稳定性.循环伏安测试结果表明,此电极具备较高的析氧过电位(2.0 V vs Ag/AgCl)及电化学孔隙度(76.31%),因此有利于电极催化性能的提高.苯胺电化学氧化实验结果发现,该反应符合准一级动力学模型,且高电流密度、酸性环境、适当NaCl投加量(0.2 wt%)更有利于苯胺的降解.另外, Ti/TiOxHy/Sb-SnO2电极在三维反应器中对苯胺的处理效果要远远好于在二维反应器中.可以看出, Ti/TiOxHy/Sb-SnO2电极具有较好的处理苯胺性能,可为苯胺废水处理的应用提供了一定的理论指导.     

超微盘电极上苯胺的循环扫描伏安法电化学聚合

本文对超微盘电极上苯胺的循环扫描伏安法电化学聚合进行了研究。对研究过程的伏安曲线性质以及峰电流和单体浓度，循环扫描次数和速率及电位之间的关系作了详细的探讨，还给出了峰电流的经验式。     

苯硫酚及其衍生物在银电极表面的吸附取向

采用表面增强拉曼光谱技术研究了苯硫酚及其功能衍生物，对巯基苯胺和对苯硫酚在粗糙银电极上的吸附取向特征。结果表明：虽然3种分子的结构类似，但对位取代基直接影响各分子在电极上的吸附取向。3种分子都通过硫原子与银电极形成S-Ag键吸附在电极表面。苯硫酚采用倾斜的方式吸附，使得苯环与基底间表现一定程度的相互作用；吸附的对巯基苯胺则因质子化氨基间的静电相互作用而完全垂直于电极表面；而对苯硫酚则采用平躺于电极表面的方式吸附，致使苯环π体系与基底银之间具有较强的相互作用。     

电聚合苯胺过程的在线紫外-可见光谱

用在线紫外-可见光谱电化学的方法对0.5mol/L硫酸水溶液中苯胺在ITO导电玻璃电极上的电化学聚的过程进行了研究.结果表明在循环伏安条件下苯胺发生了电聚合,聚合速率与苯胺浓度成正关系;而且在线紫外-可见电化学光谱表明,在0.01mol/L苯胺溶液的电聚合过程的诱导期较长.恒电位条件下的在线紫外-可见电化学光谱显示苯胺浓度为0.05mol/L,电位为0.8V时,在ITO电极上苯胺低聚合物中间体可能产生于聚苯胺形成之前;而0.01mol/L苯胺在0.8V电位下不发生聚合,但在线紫外-可见光谱又显示此时在电极上可能存在小的苯胺低聚物的中间体;在线紫外-可见光谱表明这种中间体是可能产生并存在电极表面上的.     

银基汞膜电极测定苯胺中的微量硝基苯

利用银基汞膜电极对苯胺中的微量硝基苯进行了测定.结果表明:硝基苯在-0.575 V(vs.Ag/AgCl)处有一良好的方波伏安峰;在1～500 ppm范围内,其浓度与方波伏安峰的电流峰值呈很好的线性关系;检出限为0.25 ppm.本法简便快捷,灵敏度高,结果准确,特别适合于苯胺生产线上的质量中控操作以及终产品的检测.     

金属化聚邻甲苯胺膜修饰电极的性能研究

在聚邻甲苯胺 (POT)膜修饰电极上用电化学法沉积Pt微粒 ,由SEM与XRD表征其表面形态与晶面取向 ,同时研究异丙醇在金属化POT膜电极上的氧化行为 .结果表明 ,Pt在POT膜上的沉积呈现晶面择优取向的现象 ,况且POT质子掺杂后 ,由于电化学活性增强 ,影响了沉积铂微粒的尺寸和粒径分布 .异丙醇的电氧化可发生在POT的电化学活性区 ,当电位大于 0 .70V(SCE)时 ,POT不再呈氧化还原活性 ,异丙醇的电氧化主要在铂微粒上进行 .聚合物不仅作为铂微粒的载体而且自身参加反应 ,这种微异相催化体系需用新的模型描述     

环取代基对金属化聚苯胺衍生物膜修饰电极性能的影响

通过比较聚2，5－二甲氧基苯胺（PDMAn）、聚邻甲基苯胺（POT）和聚间氯苯胺（PmClAn）膜修饰电极的氧化还原电位、沉积在这3种聚合物上的铂微粒的表面形态与晶面取向以及异丙醇在分散Pt微粒的聚苯胺膜修饰电极上的氧化行为，从电子效应和立体效应探讨了聚合物电化学性质与环取代基的关系以及不同聚合基质对Pt沉积机理和有催化性能的影响,结果表明，在硫酸溶液中PDMAn膜修饰电极的氧化还原电位最负、POT次之、PmClAn最正，Pt在PDMAn和POT膜上的电沉积机理与在PmClAn膜上的不同，聚合物膜上沉积的Pt微粒呈现（200)晶面择优取向，其中POT膜上择优取向度最大，PDMAn次之，Pm-ClAn最小，异丙醇在金属化聚合物膜电极上的氧化电位取决于聚苯胺的本质，在POT膜修饰电极上异丙醇的电氧化主要发生在POT的活性电位区，而在PDMAn与PmClAn膜上的电氧化则主要发生在Pt上的氧化电位区，说明聚合物膜不仅作为Pt微粒的分散介质，而且本身有产生催化作用。     

功能化聚(2,5-二甲氧基苯胺)膜的电化学和电催化性质研究

聚(2，5-二甲氧基苯胺)含有对称的环取代基，其电化学活性可与PAni相比拟．该聚合物具有三种氧化态，即完全还原态(L)、半氧化态(E)和完全氧化态(P)，在伏安曲线上分别于0．19和0．51V处出现L／E和E／P转变峰．掺杂态聚合物和本征态聚合物的氧化还原分别经历L=EH=P和LH=EH=P路径，其中E／P转变峰电位随pH升高而发生负移．铂化的聚合物电极对异丙醇的氧化具有明显的催化作用，且随着扫描时间延长，氧化电流逐渐提高；聚合物与铂微粒相互作用，改变铂微粒的几何结构和电子性质，使催化体系具有良好的催化活性和抗中毒能力．在pH=4．7的缓冲溶液中，该修饰电极对异丙醇氧化仍具有催化活性．聚合物在空气中存放太久(3年)会发生降解，从而影响其电化学性质．     

聚苯胺衍生物膜修饰电极的电化学和催化性质

采用聚 2，5 二甲氧基苯胺（PDMAn）、聚邻甲苯胺（POT）膜修饰电极，以异丙醇（i P）氧化为模型反应，研究功能性膜电极的电催化性能.两种聚合物的伏安行为都表现为两对氧化还原峰；与镀铂的Pt电极比较，Pt金属化的PDMAn和POT修饰电极，大大提高了i P氧化电流密度，而且随着循环次数增加，氧化电流不断增大，表明功能性膜修饰电极具有较高的催化活性. POT修饰电极在较低的铂含量下就表现出对i P的强烈催化活性，而且对低浓度i P的氧化，具有较高的响应灵敏度；此外POT还具有良好的环境稳定性，可望成为一种具有实际应用前景的电化学传感器.     

PmClAn基膜修饰电极的电化学及催化性质研究

聚苯胺作为电极修饰材料 ,已在传感器上显示出广泛的应用前景[1～ 4 ] .异丙醇 ( i- P)氧化[5,6 ] 是个较简单的反应 ,被广泛作为电催化研究的模型反应 .目前 ,i- P电化学氧化的研究集中于 Pt的多晶或单晶电极[7～ 9] ,Gonzales等 [10 ] 报道了 Pt- Sn共沉积的 PAn膜修饰电极上的异丙醇电氧化 ,但对复合材料的微观结构仍欠研究 .本文讨论 Pm Cl An基质性质对 Pt电沉积的影响 ,并探讨了 i- P在沉积 Pt微粒的 Pm Cl An功能膜电极上的氧化情况 .1　实验部分1 .1　电极的制备　聚间氯苯胺 ( Pm Cl An,本征态 ud,HCl掺杂态 d)采用乳液聚…     

Electrocatalytic Oxidation of Methanol at Lower Potentials on Glassy Carbon Electrode Modified by Platinum and Platinum Alloys Incorporated in Poly(o‐Aminophenol) Film

The electrocatalytic oxidation of methanol at a glassy carbon electrode modified by a thin film of poly(o‐aminophenol) (PoAP) containing Pt, Pt‐Ru and Pt‐Sn microparticles has been investigated using cyclic voltammetry as analytical technique and 0.10 M perchloric acid as supporting electrolyte. It has been shown that the presence of PoAP film increases considerably the efficiency of deposited Pt microparticles toward the oxidation of methanol. The catalytic activity of Pt particles is further enhanced when Ru or specially Sn is co‐deposited in the polymer film. The effects of various parameters such as the thickness of polymer film, concentration of methanol, medium temperature as well as the long term stability of modified electrodes have also been investigated.     

Experimental study of platinized poly-2,5-dimethoxyaniline electrodes

In the domains of chemical catalysis and analytical chemistry, the modification of metal electrodes by the deposition of multilayers was developed about twenty years ago. The purpose of our work was to compare the behavior of an electrode prepared with a substituted polyaniline with that of electrodes regularly used in analytical chemistry: platinum, platinized platinum and glassy carbon. We initially present results obtained with poly-2,5-dimethoxyaniline (PDMAn) on two classic systems: the couple Fe(CN)₆^3–/Fe(CN)₆^4– and the couple O₂/OH^–. The first example is often studied during training in electrochemistry because of the good results generally obtained. Levich’s equation is effectively well verified. On the other hand, reduction of oxygen and oxidation of OH^– ions are always limited by the rate of the electron transfer reactions. It seems to us that the study of the behavior of these two systems with platinum electrodes covered with PDMAn, platinized or not, could be interesting. The oxidation of isopropanol in a weakly acid medium was also investigated. In the field of analytical chemistry, a more detailed study is mandatory before deciding on the possibility of using electrodes modified with films of substituted polyaniline. An electrode, which would not be platinized, does not seem useful; the use of electrodes prepared with platinized polymers deposited on substrates less expensive than platinum, (glassy carbon for example), may be more interesting. It seems that H₂O₂ formation over a wide domain of potential would be the best result for oxidations and new experiments will be investigated.     

Characterization of stainless steel electrode modified by a thin film of polyaniline containing pt particles and its electrocatalytic activity for methanol oxidation

The catalytic behavior of stainless steel (SS) electrode modified by a thin film of polyaniline (PANI) containing platinum particles was studied for electrooxidation of methanol and compared with a platinated Pt/PANI electrode in acidic aqueous solution. Cyclic voltammetry (CV), chronoamperometry, CO stripping techniques were used to investigate electrochemical properties and electrocatalytic activity of SS/PANI/Pt and Pt/PANI/Pt electrodes. The morphology and particle size of Pt catalysts were characterized by Transmission Electron Microscopy (TEM) measurement. The effects of various parameters such as thickness of polymer film, medium temperature and stability of the modified electrodes on methanol oxidation were also investigated. The results indicated that the modified SS electrode exhibited a considerably high electrocatalytic activity on the methanol oxidation as well as the modified Pt electrode.     

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微粒修饰纳米纤维聚苯胺电极对甲醇氧化电催化

以脉冲电流法制备的纳米纤维状聚苯胺(PANI)为Pt催化剂载体，用它制备了甲醇阳极氧化的催化电极Pt/（nano-fibular PANI）.研究结果表明, Pt/（nano-fibular PANI）电极对甲醇氧化具有很好的电催化活性,并有协同催化作用.在相同的Pt载量条件下， Pt/（nano-fibular PANI）电极比Pt微粒修饰的颗粒状聚苯胺电极Pt/(granular PANI)具有更好的电催化活性.此外， Pt的电沉积修饰方法同样影响Pt/（nano-fibular PANI）电极对甲醇氧化的催化活性.脉冲电流法沉积Pt形成的复合电极较循环伏安法电沉积得到的Pt复合电极具有更优异的催化活性.