可见光催化需氧氧化在有机合成中的应用

可见光催化作为一种新兴且强大的有机合成手段,具有洁净节能、优秀的官能团兼容性和良好的化学选择性等特征。氧气作为一种廉价、无污染的氧化剂,与可见光催化相结合,极大地促进了绿色化学的发展。本文主要对我们课题组近年来在可见光需氧氧化领域取得的成果做了简明的综述,并对其发展进行了展望。     

溅射腔气压对电极材料析氢活性的影响

采用直流磁控溅射法制备了析氢反应的电极材料-NiFe,CoMo,研究了在1.0Pa～4.0Pa的范围内,不同溅射腔气压条件下制备的电极材料的晶粒尺寸、析氢反应的过电位与气压的关系,结果显示过电位随气压升高而降低,而且在2.0Pa处,过电位变化的程度和Tafel斜率均发生突变,表明不同溅射气压下制备的材料晶粒尺寸的变化,引起了析氢反应控制步骤的改变.     

膜电极厚度对电极材料析氢活性的影响

用直流磁控溅射法制备不同厚度的膜电极材料.在室温,1mol/L KOH溶液中,这些膜电极材料析氢反应的过电位和膜电极的厚度有关:在一定厚度范围内,膜电极越厚,析氢过电位越小,不同膜电极材料都表现出这样的规律,只是大小和对厚度的依赖程度有所不同.这些结果表明析氢反应不只是发生在电极表面的范围内,反应过程中形成的金属氢化物由于深入到材料内部,从而出现了厚度对析氢反应过电位的影响,并且由于材料不同,可形成的金属氢化物厚度不同,所以对过电位的影响也就不同.     

溅射气压对镍铁氧化物催化薄膜在碱性溶液中析氧特性影响的研究

采用对靶直流磁控溅射设备制备镍铁氧化物催化薄膜,研究了溅射气压与催化薄膜的结构、表面形貌、过电位、电阻率及生长速率之间的关系.实验结果显示在溅射气压从0.5Pa到4.0Pa的范围内变化时,随溅射气压升高,材料晶化率降低,生长速率下降,过电位和电阻率都是先减小再增大;对用不同铁含量的镍铁合金靶制备的催化薄膜的极化特性比较发现,靶材中铁的含量越多过电位越小.     

温度对镍铁氧化物膜电极在碱液中析氧行为的影响

用直流磁控溅射设备制备的镍铁氧化物薄膜作为电解水的阳极材料在不同温度的1M KOH溶液中析氧活性不同。当电流密度为10mA/cm2时,过电位由22℃时的299mV下降到60℃时的292mV。在低过电位区,Tafel斜率b为27~28mV/dec;高过电位区,Tafel斜率为130~150mV/dec,并未发现斜率的突变。说明在一定范围内温度的提高并未改变析氧的速控步骤,同时该过程的动力学数据还表明电极析氧反应的可逆性没有显著变化。