甲醇在碳载纳米Pt电极上的电化学研究

应用循环伏安法制备了nano-Pt/GC修饰电极,优化了铂微粒在电极表面的沉积条件,并用扫描电子显微镜(SEM)和在硫酸中的循环伏安曲线对其进行了表征。结果表明铂微粒较为均匀地分散在玻碳电极表面,粒径约为140nm,电极具有很大的比表面积。循环伏安实验结果表明nano-Pt/GC电极对甲醇电氧化的催化活性明显高于铂片电极,在该修饰电极上甲醇正向扫描和反向扫描时的氧化峰电位分别是0.67V和0.49V,峰电流为61.00mA/cm2和50.50mA/cm2,分别是铂片电极上的3.13倍和3.10倍,有效地提高了金属铂的利用率,铂微粒在电极表面的最佳沉积条件是循环次数为100次和沉积速度为5mV/s。     

载铂聚苯胺/聚砜复合膜修饰电极对甲醇的电催化氧化行为研究

采用循环伏安法制备聚苯胺(PAN)/聚砜(PSF)复合膜修饰电极,在其上电沉积铂粒子,制得载铂聚苯胺/聚砜复合膜修饰电极,用循环伏安法和交流阻抗法研究它对甲醇的电催化氧化行为。复合膜的化学组分用FTIR进行表征,复合膜内层载铂后的表面形态用SEM进行表征。结果表明,复合膜的内层(与工作电极接触的一面)是聚苯胺,外层(与溶液接触的一面)是聚砜,铂粒子在复合膜内层的多孔聚苯胺上均匀沉积,从而使载铂聚苯胺/聚砜复合膜修饰电极对甲醇有好的电催化氧化性能。     

染料敏化太阳能电池Pt/NiP/ITO对电极的制备和性能

在ITO导电玻璃表面化学镀NiP合金薄膜,然后电化学沉积Pt纳米粒子,形成染料敏化太阳能电池Pt/NiP/ITO对电极。优化了化学镀NiP合金的工艺条件;研究了NiP的结构和铂载量对Pt/NiP/ITO电极形貌和催化活性的影响。采用原子力显微镜分析Pt/NiP/ITO电极的表面形貌;采用循环伏安法、电化学交流阻抗法表征其电化学性能;采用单体DSSC的光电流–电压曲线表征其光伏性能。测试结果表明,在ITO基体上化学镀NiP合金,提高了电极的导电性和光反射能力,改善了电极表面Pt粒子的分布,使电池的短路电流密度和光电转化效率分别提高了4%和11%。     

甲醇在聚苯胺修饰铂钼共沉积电极上的催化氧化

用恒电位法和循环伏安法在铂电极上分别制备了聚苯胺修饰的分散氢钼青铜电极和分散铂电极,以及聚苯胺修饰的不同铂钼比例的铂与氢钼青铜共沉积电极。用循环伏安法研究了制备电极在c(H2SO4)=0.5mol/L水溶液中的电化学行为,以及对c(CH3OH)=0.1 mol/L的催化氧化行为。其中,分散氢钼青铜电极对甲醇无催化氧化的作用,铂与氢钼青铜共沉积电极对甲醇的催化氧化效果优于分散铂电极。铂-氢钼青铜共沉积电极对甲醇氧化的催化能力与共沉积铂钼的比例有关,当制备电极所用的溶液中n(氯铂酸)∶n(钼酸钠)=2∶1时,共沉积电极对甲醇的催化氧化活性最高,此时甲醇在共沉积电极上的氧化峰电流是单纯铂电极的2.632倍。     

用磷钼酸修饰甲醇燃料电池的铂电极

近年来以杂多化合物为基础的催化体系受到广泛的关注.为了研究杂多酸与铂电极对甲醇电催化氧化的协同效应,通过循环伏安扫描法制备了磷钼酸（H3PMo12O40）修饰铂电极.通过循环伏安和计时电流法研究了该修饰电极对甲醇氧化的电催化活性和抗中间产物的毒化作用,并比较了该修饰电极与其单酸盐（Na2MoO4）修饰铂电极的性能,测试结果表明：磷钼酸修饰铂电极能够提高对甲醇氧化反应的催化活性,基本上同其单酸盐Na2MoO4修饰铂电极的催化活性相当,并且这种促进作用主要是由Mo原子价态变化引起的.同时计时电流曲线测试结果表明,该修饰电极具有一定的抗毒化作用,但不如钼酸钠好.     

Ti/SnO_2+Sb_2O_4+GF/PbO_X电极的制备及电催化性能研究

采用热分解和电沉积相结合方法制备了Ti/SnO2＋Sb2O4＋GF/PbOX电极,采用三电极体系测定了上述电极在不同溶液中的循环伏安曲线,同时利用循环伏安曲线求得了电极表面的分形维数、活化能和动力学参数等。结果表明该电极电催化性能优于传统电极,是一种优良的电催化剂。     

循环伏安法电沉积镍-钴-磷/泡沫镍电极及其析氢催化活性研究

以泡沫镍(NF)为基体,采用循环伏安(CV)电沉积法制备Ni-Co-P/NF催化电极,电沉积液组成和工艺条件为:NiSO4·6H2O 0.07 mol/L,CoSO4·7H2O 0.03 mol/L,NaH2PO2·H2O 0.6 mol/L,扫描电位区间−0.6~−1.2 V(相对于饱和甘汞电极),扫描速率0.01 V/s,扫描14次。采用扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)分析了电极的表面形貌和元素组成。通过阴极极化曲线和塔菲尔斜率对比了NF、Ni-P/NF和Ni-Co-P/NF电极在1 mol/L NaOH和0.5 mol/L H2SO4溶液中的析氢催化活性,并通过循环伏安和电流密度−时间曲线测试了电极的稳定性。结果表明,Ni-Co-P/NF电极在碱性和酸性条件下都表现出优于Ni-P/NF的析氢活性和稳定性。     

乙酸铅质量浓度对电沉积PbO2电极性能的影响

采用电沉积法在TA1钛片上制备了PbO_2电极,研究了电沉积液中乙酸铅质量浓度对其性能的影响。通过扫描电镜观察了电极的表面形貌,用循环伏安曲线和极化曲线考察了它的电化学性能,并测试了它的强化寿命和电氧化降解苯酚的效果。结果表明,随着乙酸铅质量浓度升高,PbO_2晶粒变小,电极愈发致密,催化活性面积增大,析氧和析氯电位降低。对苯酚废水降解效果最好的是在乙酸铅质量浓度为40 g/L时制备的电极,COD去除率高达90.9%。在乙酸铅质量浓度为100 g/L时制备的电极最稳定,强化寿命长达108 h。     

纳米TiO_2-Pt修饰电极上甲醇的电催化氧化研究

用电化学法合成前驱体Ti(OEt)4,经直接水解法制备纳米TiO2膜,通过直接在纳米TiO2膜上电沉积Pt微粒得到纳米TiO2 Pt复合催化电极。扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)分析结果表明,纳米TiO2的晶形为锐钛矿型,粒径约30nm,电沉积纳米Pt粒子(平均粒径约60nm)均匀地分散在纳米TiO2膜表面。循环伏安和计时电位测试表明,纳米TiO2 Pt修饰电极对甲醇的电氧化具有高催化活性和稳定性,Pt载量为0 68mg/cm2时,室温下甲醇氧化电流达到190mA/cm2,是纯Pt电极上的7 6倍。     

纳米TiO_2-Pt复合膜电极间接电催化氧化甘油为甘油醛的研究

运用电沉积法在纳米TiO2膜上电沉积分散的Pt微粒制成钛基纳米TiO2-Pt复合膜(nano TiO2-Pt)修饰电极,采用循环伏安法和电解氧化法,研究了复合膜电极的电催化活性以及氧化甘油为甘油醛的过程。结果表明,纳米TiO2为锐钛矿型,Pt纳米粒子均匀分散在TiO2多孔膜的表面和内部。复合膜电极在常温常压下对甘油的电化学氧化具有高催化活性和稳定性,在25~30℃下,电流密度为25 m A/cm2时,电流效率达84%,电解产率达89.6%。     

纳米FePt/GC催化剂的制备及其对乙醇的电氧化性能

通过循环伏安法(CV)在玻碳(GC)表面电沉积出分布较为均匀的纳米Fe粒子,制得纳米Fe/GC,再经置换反应制得具有Fe核Pt壳结构的纳米粒子(纳米FePt/GC)。SEM图像显示,纳米Fe/GC和纳米FePt/GC表面粒子的形貌均呈立方体,且分布较为均匀。纳米FePt/GC对乙醇的氧化具有很高的电催化活性。相对于纳米Pt/GC催化剂,纳米FePt/GC催化剂的起始氧化电位(Ei)提前了0.044V;其对乙醇氧化的峰电流密度(jp)大约是纳米Pt/GC催化剂的2.16倍。     

聚苯胺修饰电极对甲醇的电催化氧化研究

应用电化学方法制备了Pt/PAn/GC电极,优化了苯胺在玻碳电极上的聚合条件,并对其进行了表征.结果表明,铂微粒在聚苯胺膜电极上具有很高的分散度,电极具有很大的比表面积,Pt/PAn/GC电极对甲醇电氧化的催化活性明显高于Pt/GC电极和Pt电极,在该电极上甲醇正向扫描和反向扫描时的氧化峰电流为58.68mA/cm2和50.00mA/cm2,为Pt/GC电极的1.6倍和1.7倍,为Pt电极的3.0倍和3.1倍,从而有效地提高了铂的催化活性,并得到在玻碳电极上聚合苯胺的最佳条件为扫描速度50mV/s,扫描上限1.2V.     

Pt/PAn/GC电极的制备及对甲酸电催化氧化性能的研究

利用循环伏安法电聚合导电高分子聚苯胺，并制备了Pt／PAn／GC电极和Pt／GC电极，优化了苯胺在玻碳电极上的聚合条件，用在H2SO4中的循环伏安曲线对其进行了表征，Pt／PAn／GC电极的制备提高了Pt的分散度，增加了催化剂Pt的利用率。实验结果表明Pt／PAn／GC电极对甲酸电氧化的催化活性明显高于Pt／GC电极和Pt电极，正向扫描和反向扫描时对应的氧化峰电位分别是0．68V、0．45V。峰电流为54．23mA／cm^2和84．23mA／cm^2，为Pt／GC电极的修饰电极1．7倍和1．9倍，为Pt片电极的3．8倍和4．9倍，有效地提高了铂微粒的催化活性，并得到聚合苯胺的最佳条件为扫描速度50mV／s、扫描上限1．2V。     

Endeavor toward competitive electrochlorination by comparing the performance of easily affordable carbon electrodes with platinum

Kinetics of chloride ion oxidation was studied on graphite, glassy carbon (GC), and platinum electrodes. The performance of the electrodes was monitored using the cumulative productivity and current efficiency of the cell as indicators. It was seen that the performance of the working electrode improved with repeated uses, the current efficiency increased from 22% in the third use to about 46% in the tenth use. The study also revealed that the role of diffusion to the total anodic current was insignificant and chloride ions were transported at the electrode surface only by conduction. The hypochlorite production in case of platinum was about 3.66 times than that of graphite and GC with the current efficiency of 75% in contrast to 46% found in graphite and GC. But platinum undergoes passivation to a significant extent unlike the graphite and GC electrodes. Chronopotentiometry experiments confirmed the passivation process in platinum electrodes, showed a steep rise in potential from 1.2 to 2?V while the electrode potential was uniformly maintained at 1.7?V in carbon electrodes. The highest i_o, exchange current density value was observed at 0.45?mA/cm² in 0.5?M electrolyte, which is an indication of improved electrocatalytic activity with increased molar concentration. After continuous uses the corrosion rate studies revealed that platinum and GC electrodes were corrosion resistant whereas graphite underwent corrosion at the rate of 0.006?mm/h. The study dictated that carbon electrodes has great potential to be used as an alternatives to platinum electrodes, however, further investigations are required to assess its practical applicability in the public water supply system.     

Surface alloy/GC电催化剂的制备与结构表征

以玻碳为载体 ,通过电化学方法在其表面沉积催化物质研制表面合金纳米电催化剂 (Surfacealloy/GC)。运用电化学循环伏安 (CV)和扫描电镜 (SEM)等技术进行结构和性能表征。结果表明 ,在Surfacealloy/GC上氢的析出电位负移至 - 0 40V(SCE) ,与Pt电极相比负移约 15 0mV ,具有较高的电还原应用价值。另外 ,Surfacealloy/GC的氧化电位正移至 0 64V ,其稳定性明显高于电有机合成中常用的Pb、Sb、Cu等金属电极。SEM研究结果表明 ,所研制的Surfacealloy/GC电催化剂是一种由粒度约为 70nm的纳米颗粒合金组成的薄膜     

甲醇在聚苯胺载铂电极上的电催化氧化

用循环伏安法在玻碳电极上电聚合导电高分子聚苯胺用于附载Pt，提高了Pt的分散度。发现甲醇在Pt／PAN／GC电极和Pt／GC电极上均能自发解离出强吸附中间体CO，证实聚苯胺膜的存在有利于提高电极对甲醇的电催化氧化活性，CO在Pt／PAN／GC电极上的氧化峰电流明显高于Pt／GC电极。通过比较甲醇的电催化氧化活性可知，Pt/PAN／GC电极催化氧化甲醇的峰电流为58．68mA/cm^2和50．00mA／cm^2，是Pt／GC电极氧化峰电流的1．6倍和1．7倍。     

Preparation of Platinum‐Poly(O‐dihydroxybenzene) Composite Catalyst and Its Electrocatalytic Activity Toward Methanol and Formic Acid Oxidation

A composite catalyst has been successfully prepared by dispersing Pt nanoparticles on a poly(o‐dihydroxybenzene) (PoDHB) modified glassy carbon (GC) electrode and characterized by SEM, EDX, and electrochemical analysis. Compared with Pt nanoparticles deposited on the bare GC, the Pt/PoDHB/GC exhibits higher catalytic activity and stronger poisoning tolerance for electro‐oxidation of methanol and formic acid. The enhanced performance could be attributed to the increase of electrochemical active surface area (EASA) arisen from the PoDHB modification. Furthermore, performance limiting factors such as platinum loading, polymer mass, H₂SO₄, methanol, and formic acid concentrations have been evaluated for optimizing the electrocatalytic activities.