聚苯胺载铂钯电极的制备及氧还原催化性能研究

利用恒电位法在Ni上直接电沉积Pt和Pd,制成Pt-Pd/Ni电极;采用循环伏安法,在Ni片电极上电聚合导电高分子聚苯胺(PANi),然后利用恒电位法在聚苯胺薄膜上制备了聚苯胺载Pt-Pd复合电极(Pt-Pd-PANi/Ni).采用线性伏安扫描法、交流阻抗法、扫描电镜、能谱方法对电极催化剂进行测试表征,实验表明:将Pt-Pd沉积在聚苯胺上,增加了Pt-Pd颗粒的分散度,Pt-Pd的利用率得以提高,Pt-Pd晶体颗粒大小为1～5 μm.在相同的Pt-Pd载量下,Pt-Pd-PANi/Ni电极比Pt-Pd/Ni电极对氧还原的催化性能更好.在Ni片上沉积聚苯胺5个周期后再沉积Pt-Pd 600 s时的Pt-Pd-PANi/Ni电极对氧还原的催化效果最好.     

聚苯胺-二氧化锰涂层的电化学合成及其对神经微电极界面性能的影响

提出了一种简易、低成本的方法进行神经微电极的性能改进,以改善神经电极/神经组织的界面特性.采用电化学方法合成导电聚合物聚苯胺PANI和PANI-MnO2复合涂层,对神经微电极位点进行表面修饰;对修饰电极的表面形貌与电学性能进行测试,对比分析了MnO2掺杂对PANI涂层的影响.结果表明:MnO2掺杂改善了PANI涂层的表面形貌;与PANI修饰电极相比,PANI-MnO2修饰电极界面通过的电荷量提高了近7倍,电学性能稳定性更好,在神经信号相关的1kHz频率处阻抗降低到原来的1/6,PANI-MnO2复合涂层能更好地提高电极的电学性能.     

电沉积聚苯胺纳米线及其电化学性质

采用恒电流法在不同浓度的苯胺与1mol·L-1高氯酸的混合溶液中,在氧化铟锡(ITO)导电玻璃基底上制备了聚苯胺纳米线.系统研究了苯胺浓度、合成时间对其形貌及电化学性能的影响.SEM结果显示,在不同条件下制得的聚苯胺为线状,直径大约在100～500nm.采用恒电流充放电、循环伏安和交流阻抗谱对聚苯胺纳米线电极的电化学性能进行了表征.结果表明,其在3mol·L-1NH4Cl和2mol·L-1ZnCl2的混合溶液中恒电流充放电(电压范围-0.2～0.5V)的比容量最高可达746.7F.g-1.     

沉积于钛网的聚苯胺用于半透明柔性电化学电容电极的性能研究

以苯胺的硫酸溶液为电化学沉积液,钛网为电沉积基底材料,用恒电流沉积法在钛网上电沉积导电聚苯胺(PANI)。通过控制恒电流沉积时间控制沉积于钛网上的PANI量,并通过循环伏安法测试不同电极的面积比电容,优化了恒电流法在钛网上沉积PANI的最佳时间。以优化的电沉积时间制备的PANI/Ti为活性电极,以H2SO4/聚乙烯醇(H2SO4/PVA)为凝胶电解质组装了半透明柔性的电化学电容器,并通过循环伏安法、恒电流充放电法和电化学阻抗法研究了半透明柔性电容器的电化学性能。结果表明最佳的PANI/Ti电极的电活性材料的面积比电容最大可达25mF·cm~(-2),拥有良好的柔性与透光性,且在充放电时存在电致变色现象。     

不同电源模式对电沉积磷酸钙涂层的影响

采用电化学沉积的方法在钛合金(Ti-6Al-4V)表面制备生物涂层.通过采用恒电流模式和脉冲电源模式考察不同的电源模式对电沉积磷酸钙涂层的影响.试验研究了不同电源模式对涂层的微观形貌及涂层厚度的影响.结果表明:脉冲电流下制备的涂层比恒电流条件下制备的涂层更为均匀致密.在同等的沉积条件下,脉冲电流制备的涂层厚度比恒电流条件制备的涂层厚度增加了16.2μm.XRD分析表明,电源模式的改变并没有影响磷酸钙的生成.     

甲醇在纳米铂修饰的铂电极上的电化学氧化

利用循环伏安和交流阻抗技术,首次报道了甲醇在电沉积铂颗粒修饰的铂电极上的电化学氧化.结果显示,修饰铂纳米颗粒后,甲醇的氧化电流明显增加,在电极上的反应电阻明显减小.对谱图的进一步分析表明,甲醇氧化峰电流的增加并不只是由铂电极面积的增加造成的,铂纳米颗粒对甲醇的氧化有明显的催化作用.     

聚苯胺膜载铂电极对乙醇的电催化性能

利用脉冲电位法,在置于硫酸溶液中的Pt片电极上电聚合导电高分子聚苯胺,将其用于催化剂Pt负载。采用恒电位法和脉冲电位法沉积Pt催化剂制备了聚苯胺载铂复合电极（Pt-PANi/Pt）。通过循环伏安和SEM测试证明:Pt的电沉积方法和铂载量的大小对聚苯胺载铂电极催化乙醇的电活性具有很大影响。在一定的铂载量下,脉冲电位法电沉积Pt形成的复合电极较恒电位法电沉积Pt得到的复合电极对乙醇具有更高的催化活性;交流阻抗测试Pt-PANi/Pt复合电极结果表明:电化学反应阻抗小,催化活性高;反应温度提高,有利于乙醇的催化氧化,反应温度为80℃时,催化电流达到32mA/cm²。     

电化学沉积四氨基酞菁镍敏化纳米TiO2电极

为寻找高效低成本的染料及其在纳米晶体表面新的键合方式,用电化学方法制备了四氨基酞菁镍敏化纳米T iO2电极.用阳极氧化水解法和丝网印刷法制备纳米T iO2电极,以此为工作电极研究了四氨基酞菁镍在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)和二甲基亚砜(DM SO)中的循环伏安曲线,分析了四氨基酞菁镍的氧化还原电位.用恒电位沉积制备了四氨基酞菁镍敏化纳米T iO2电极,探讨了沉积电位及时间对电极性能的影响.实验结果表明,在1.0V恒电位沉积得到的电极光电性能最好,沉积时间24h电极性能趋于稳定,实验证明以电化学沉积法制备的敏化T iO2电极的光电性能高于自组装法.     

十二烷基二甲基甜菜碱对Ti/PbO_2电极的改性研究

为了提高PbO2电极在处理有机废水过程中的催化性能及稳定性能,采用两性离子型表面活性剂十二烷基二甲基甜菜碱(BS-12)以电沉积方式对PbO_2电极进行改性。利用扫描电镜、X射线衍射对电极涂层进行形貌、晶相分析,通过循环伏安扫描、交流阻抗、X射线光电子能谱、降解酸性红G(ARG)和强化寿命实验对电极性能进行评估,并考察了BS-12对电极性能的影响。结果表明,BS-12可明显细化电极表面颗粒,增大涂层比表面积,提高电极析氧过电位和电荷传输速率,适量的改性可有效提高电极的催化性能及稳定性能。对于最优改性电极PbO_2-BS-12(0.1),电解60min后ARG的脱色率高达85.1%,其强化寿命可达到138.5h,是改性前电极寿命(96h)的1.4倍多。     

电沉积铅电极的制备及用于电还原CO_2制甲酸

为增加电极的活性面积,采用两步电沉积制备具有高活性面积的铅电极.先以铜棒为基质恒电位氢气泡模板法沉积多孔铜层,再以多孔铜层为基质电沉积铅.X射线衍射(XRD)结果表明铅为立方结构,扫描电镜(SEM)显示四方柱状铅粒均匀沉积在多孔铜层的孔壁上,呈现三维多孔形貌.电沉积铅电极用于CO2电还原反应,循环伏安(CV)测试结果表明,其比普通铅片电极具有更正的起峰电位和更高的电流密度.在施加电位为-1.7,V(相对饱和甘汞电极)、KHCO3电解液浓度为0.3,mol/L时,生成甲酸的最高电流效率达到92%.对CO2电还原过程影响因素的研究表明:在低电流密度区,随电流密度的增加,生成甲酸的电流效率和速率都增加;在高电流密度区,随电流密度增加,生成甲酸的速率增加,而生成甲酸电流效率逐渐降低.时长为1 h的CO2电还原反应中,产物甲酸的电流效率逐渐降低,对比反应前后电沉积铅电极的XRD谱图和SEM图发现,铅仍为立方结构,而形貌发生显著变化,铅由四方柱状变为层状覆盖在多孔铜层颗粒的表面.电极的活性面积减小是甲酸电流效率降低的主要原因.     

四氯合金属酸季铵盐掺杂聚苯胺电极的电容性能

采用循环伏安法在铂电极表面电化学聚合制备了四氯合金属酸季铵盐([C18H37N(CH3)3]2MCl4,M=Co,Ni,Mn,Cu)掺杂聚苯胺修饰电极.利用扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱(FTIR)以及X线衍射(XRD)对复合电极的表面形貌和结构进行了表征;采用循环伏安法、交流阻抗和恒电流充放电测试对电极的电化学性质和电容行为进行了系统研究.结果表明,四氯合铜季铵盐掺杂聚苯胺复合电极的比表面积最大,电容性能最好,在2mA的充电电流下,初始比电容高达389.63F/g.而且,复合电极的循环稳定性良好,循环测试后保持率为96.10%.     

聚苯胺修饰电极的制备与形貌、阻抗表征

运用循环伏安(CV)法制取聚苯胺,结合扫描电子显微镜(SEM)、阻抗谱(EIS)等手段,对聚苯胺的表面形貌及其特征进行研究,并建立了聚苯胺覆盖Pt电极的阻抗模型.实验表明,随着循环次数的增加,聚苯胺膜厚增加,而且所制得的聚苯胺膜呈现多孔、疏松的特征,符合其作为基体材料的特点.     

甲醛在聚苯胺修饰分散铂电极上的电催化氧化

用循环伏安法和恒电位法在铂电极上分别制备了分散铂电极、聚苯胺修饰电极及聚苯胺修饰分散铂电极，并用循环伏安法研究了制备电极在0．5mol／L H2SO4溶液中的电化学行为以及对甲醛氧化的催化行为，分散铂电极对甲醛氧化的最大电流是6．48mA，是基体电极(0．075mA)的86．4倍，聚苯胺修饰分散铂电极对甲醛氧化的最大电流(15．12mA)是基体电极的201．6倍，分散铂电极的2．3倍，分散铂对甲醛氧化的催化作用不仅仅是铂面积增大的结果，还存在纳米效应，聚苯胺修饰铂电极对甲醛氧化的催化除存在铂进一步分散使面积进一步增大的因素外，还存在铂与聚苯胺的协同作用。     

L-抗坏血酸在锂-对苯二甲酸修饰电极上的电化学行为及其测定

利用电沉积法制备了1种[Li-BDC]/GC修饰电极,并用循环伏安法和交流阻抗法研究了L-抗坏血酸（AA）在修饰电极上的电化学行为.结果表明,与裸玻碳电极相比,该修饰电极对AA具有更高的电催化活性,其氧化峰电流增大了约1.6倍.探讨了不同实验条件对电极性能的影响,在最佳实验条件下,检测AA药物浓度的线性范围为3.0×10-7～2.5×10-3 mol·L-1,线性相关系数为0.9990,检出限为6.0×10-8 mol·L-1（信噪比为3∶1）,回收率为97.2%～100.4%.该修饰电极具有较好的稳定性和重复性,并用于维生素C片剂中AA的含量测定,结果与药典方法一致.     

LiCoO_2表面沉积ZrO_2涂层的结构和电化学性能

为了提高LiCoO2材料的电化学性能,采用浸渍的方法,在LiCoO2的表面沉积纳米ZrO2涂层.将Zr(OH)x(CH3COO)y溶解在去离子水中,然后浸入LiCoO2,经超声波处理,蒸发溶剂,最后高温焙烧后,得到产物.用X射线吸收近边光谱(XANES)对涂层后的LiCoO2结构进行测试,检测涂层对其结构的作用效果.循环伏安实验结果表明,涂层对电极材料的氧化和还原行为有影响.恒电流充放电结果表明,LiCoO2沉积ZrO2涂层后,常温下性能改变较小,但是可以提高其在较高温度(如55℃)下的充放电性能.     

PPy/Pani复合型导电高分子超级电容器的研究

采用恒电流法在聚吡咯(PPy)和聚苯胺(Pani)的相应单体溶液中制备了PPy和Pani的复合型导电高分子膜电极. 根据循环伏安曲线、充放电曲线和电化学阻抗谱,研究了超级电容器的电容性能. 结果表明, 聚合顺序对复合型导电高分子膜电极的电容性能有很大影响, 以PPy为底层的复合型电极的电容性能远高于其他复合型电极或单层膜电极. 不锈钢/PPy/Pani和不锈钢/PPy/Pani/PPy电极的比电容分别高达196.08 F/g和212.53 F/g.     

聚苯胺修饰活性炭电极的电化学性能

有机体系下,采用循环伏安法(CV)在活性炭电极表面电聚合聚苯胺制备聚苯胺/活性炭复合电极,通过循环伏安、恒流充放电和电化学交流阻抗谱(EIS)测试了电极的电化学特性,结果表明,聚苯胺/活性炭复合电极具有良好的电容行为,在-1.0～1.5V参比极为Ag/AgCl,测试区间内具有较大的电化学容量,电极比电容高达276F·g-1,较活性炭电极的比电容92F·g-1有了很大提高.并且交流阻抗法测得活性炭电极的电荷转移电阻Rct为4.9Ω,而复合电极Rct仅2.4Ω.1000次充放电测试后,复合电极比电容仅衰减15.7%.由此表明,在有机体系下聚苯胺/活性炭复合电极是一种具有良好循环寿命和高比电容的复合电极材料.     

聚苯胺修饰不锈钢电极防腐性能的研究

采用循环伏安法,通过在312型不锈钢电极上电化学聚合苯胺制备修饰不锈钢电极,并应用极化曲线、腐蚀电位时效分析以及交流阻抗对所得电极进行防腐性能的探讨.结果表明,与未修饰不锈钢电极相比,修饰后的不锈钢电极的腐蚀电位上升了160mV,腐蚀电流降低了20倍.腐蚀电位的时效分析证实,聚苯胺膜修饰的不锈钢电极可以在3%NaCl溶液中保持13 000min而不被腐蚀.通过等效电路拟合交流阻抗谱得到了不锈钢电极上的聚苯胺膜的电化学参数,并分析和探讨了聚苯胺修饰不锈钢电极耐蚀机理和失效机理.     

MnO2/石墨烯复合材料的制备及其电化学性能研究

我们以KMnO₄和石墨烯为原料,通过微波法、水热法和乙醇还原法制备了MnO₂/石墨烯复合材料,利用高分辨扫描电子显微镜（SEM）对样品的微观形貌进行了表征分析,并将所得复合材料制备成电极片,组装成超级电容器,采用恒电流充放电（GCD）、循环伏安（CV）、交流阻抗（EIS）在两电极体系下对电极材料进行电化学性能测试。实验结果表明,乙醇还原法所制得复合材料的微观形貌最好,其质量比电容最大可达180.54 F/g。     

MnO_2/石墨烯复合材料的制备及其电化学性能研究

我们以KMnO_4和石墨烯为原料,通过微波法、水热法和乙醇还原法制备了MnO_2/石墨烯复合材料,利用高分辨扫描电子显微镜(SEM)对样品的微观形貌进行了表征分析,并将所得复合材料制备成电极片,组装成超级电容器,采用恒电流充放电(GCD)、循环伏安(CV)、交流阻抗(EIS)在两电极体系下对电极材料进行电化学性能测试。实验结果表明,乙醇还原法所制得复合材料的微观形貌最好,其质量比电容最大可达180.54 F/g。