基于TiO2-三维石墨烯复合材料和血红蛋白电化学传感器的研究

采用水热法制备了TiO2-三维石墨烯复合材料（TiO2-RGO）,将其应用于固定血红蛋白 （Hb）制备出相应的蛋白质电化学传感器。光谱技术表征表明Hb被TiO2-RGO固定化不改变其原 始构象;循环伏安扫描出现一对良好准可逆氧化还原峰,表明Hb的电化学活性保持良好。该传感 器对 NaNO2表现出良好的电催化活性,还原峰电流值与 NaNO2浓度在 1.0～6.0 mmol/L、7.0～14.0 mmol/L和14.0～20.0 mmol/L的范围内呈线性相关,检测限为0.38 mmol/L（3σ）。该传感器适用于 对NaNO2的检测。     

MWCNTs负载MoBiSx纳米颗粒电催化还原CO2的性能研究

采用简单的水热法制备了多壁碳纳米管（MWCNTs）负载钼铋双金属硫化物（MoBiS_x）纳米颗粒复合催化剂,目的是对MoBiS_x的形貌尺寸以及低电导率进行改性,提高其在[EMIM]BF₄-H₂O电解液中的电催化还原CO₂性能。结果表明：尺寸约为10 nm～15 nm的MoBiS_x纳米颗粒均匀的负载在MWCNTs表面上。与MoBiS_x纳米颗粒催化剂相比,复合催化剂在[EMIM]BF₄-H₂O电解液中表现出更加优异的电催化还原CO₂的活性和选择性。进一步研究了复合催化剂在[EMIM]BF₄-H₂O电解液中水含量对电催化还原CO₂性能的影响。随着水含量的增加,还原电流密度逐渐增大。在[EMIM]BF₄-H₂O（40%）电解液中复合催化剂的催化电位为-0.3 V vs S...     

Cu修饰碳纳米管基复合材料的高效合成及其催化应用研究

报道了一类壳聚糖预修饰的多壁碳纳米管(MWCNTs)在温和条件下自发还原Cu离子制备Cu修饰碳纳米管基复合材料的新合成路线.联合谱学表征(XRD,SEM,HRTEM,UV-vis)研究表明,平均粒径约为2nm的超小Cu粒子均匀地分散在MWCNTs的表面;氨水是引发自发还原反应的关键因素;Cu修饰碳纳米管基复合材料能高效催化还原对硝基苯酚.     

预沉淀法制备直接甲醇燃料电池的Pt-Fe/C阴极催化剂

用预沉淀法制备了炭载Pt—Fe（Pt—Fe／C）和炭载Pt（Pt／C）催化剂．发现Pt—Fe／C催化剂对氧还原的电催化活性比Pt／C催化剂高，但对甲醇氧化的电催化活性比Pt／C催化剂差．即使在电解液中有甲醇存在时，Pt—Fe／C催化剂对氧还原的电催化活性仍比Pt／C催化剂高．所以，Pt—Fe／C催化剂适合于用作直接甲醇燃料电池（DMFC）中的阴极催化剂．     

石墨基金属氧化物电极的电化学性能

采用热分解法制备了石墨基金属氧化物系列电极，用EDS表征了C／SnO2＋SbOx／MnO2电极的表层成分，考察了该电极在硫酸溶液中的使用寿命。用循环伏安曲线探讨了C／SnO2和C／SnO2＋SbOx／MnO2电极的析氧反应机理，同时计算了上述电极的析氧反应动力学参数和活化能。结果表明C／SnO2＋SbOx／MnO2电极在硫酸溶液中的使用寿命比石墨电极长，析氧反应活化能低（20kJ／mol），电催化性能良好，是酸性介质中一种优良的阳极材料。     

聚2，5-二甲氧基苯胺和聚噻吩膜电极对Sb3+和Fe(CN)4-6的电催化行为

通过循环伏安法和旋转圆盘电极技术研究了聚2,5－二甲氧基苯胺膜电极（PDMA／Pt)和聚吩膜电极（PTH／Pt)对Sb^3 和Fe(CN)^4- 6离子的电催化行为,在这两种导电聚合物膜电极上Sb^3 和Fe(CN)^4- 6离子的氧化还原电流比光铂电极大数倍至数十倍,氧化还原峰电位之差也比光铂电极明显地减少,这些结果表明PDMA／Pt和PTH/Pt膜电极对Sb3 和Fe(CN)^4- 6离子具有良好电催化活性,在电位扫速较低时膜电极上的电催化过程为扩散控制,在较高电位扫速下电极过程受催化反应速度控制,讨论了影响催化反应活性的因素。     

超临界CO2/甲醇流体制备PtRu/石墨烯催化剂应用于甲醇氧化

采用一种有效、方便和环境友好的超临界方法将PtRu沉积在热解还原石墨烯上.在超临界CO2作用下,以H2PtCl6和RuCl3作为前驱体的铂钌纳米粒子均匀地分散在石墨烯表面,且平均尺寸为2.87 nm.生成的复合材料通过循环伏安法、计时电流法和CO溶出实验来进行研究.与用相同的方法制备的PtRu/炭黑（Vulcan XC-72）复合材料相比,PtRu/膨胀还原石墨烯对甲醇氧化的电催化活性和对CO电氧化活性有了很大的改善.实验结果显示,利用超临界流体可以很容易制备高活性的石墨烯负载型金属电催化剂.     

基于AuNPs-CS/MWCNTs纳米复合材料用于核黄素的检测

实验采用金纳米粒子-壳聚糖/多壁碳纳米管纳米复合材料(AuNPs-CS/MWCNTs)修饰电极制备电化学传感器来对核黄素的电化学行为进行了研究。采用透射电镜对AuNPs-CS/MWCNTs纳米复合材料进行表征,采用循环伏安法和差分脉冲伏安法探讨核黄素在AuNPs-CS/MWCNTs修饰的玻碳电极上的电化学行为,并对RF含量进行测定。实验结果表明, AuNPs-CS/MWCNTs修饰电极对RF有良好的电化学活性,其还原峰电流与核黄素的浓度在0. 025～10. 02μmol/L范围内呈良好的线性关系,检出限为0. 015μmol/L。此传感器具有灵敏度高、抗干扰能力强及重现性好等优点,可以很好进行核黄素的检测。     

多壁碳纳米管-神经生长因子复合物的制备及生物活性测定

为探讨采用羧基化多壁碳纳米管（MWCNTs—COOH）非共价接枝神经生长因子（NGF）制备碳纳米管神经生长因子（MWCNTsNGF）复合物,考察复合物的生物活性。采用透射电子显微镜（TEM）表征MWCNTs—NGF复合物的微观形貌,酶联免疫吸附法（ELISA法）测定MWCNTs—NGF复合物载带NGF的量,MTT法测定了MWCNTs—NGF复合物的对嗜铬细胞瘤细胞（PCI2细胞）的毒性,PCI2细胞培养法评价复合物的生物活性,TEM表征复合物与细胞的分布情况。结果：TEM图像表明NGF连接到了MWCNT上,EI．ISA法测得MWCNTsNGF复合物载带NGF的量为797．63pg／mg,MWCNTs—NGF复合物对PCI2细胞有一定的毒性,生物活性试验表明NGF浓度相同的情况下,MwCNTs—NGF复合物组PCI2细胞的分化率明显高于NGF组。TEM图像表明碳纳米管能进入细胞。结论：碳纳米管能载带NGF进入细胞,使NGF能更好的表达生物活性。     

在超临界流体中将PtRu纳米粒子沉积在石墨烯片层及其电催化性能研究

在超临界二氧化碳的辅助下,使用乙酰丙酮铂和乙酰丙酮钌作为前驱体,甲醇作为共溶剂,H2作为还原剂,在200℃将PtRu纳米颗粒还原负载在石墨烯（EG）上.制备产物的形貌和微结构用X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）和透射电子显微镜（TEM）进行了分析.同时,用相同的方法制备了PtRu/C（炭黑Vulcan XC-72）复合材料,将其与PtRu/EG对于甲醇氧化的电催化活性和稳定性也通过循环伏安和计时电流法进行了比较.研究证实,用超临界流体方法沉积在石墨烯上的PtRu纳米颗粒具有较小的平均粒径和尺寸分布.与PtRu/C相比,PtRu/EG复合材料对于甲醇电氧化展示出更高的电催化活性和稳定性.     

凝胶聚合物电解质MnO2/AC电容器的研究

采用液相氧化法制备了MnO2超级电容器电极材料,以MnO2为正极材料,活性炭(AC)为负极材料,丙烯腈作聚合物单体,碳酸二甲酯(DMC)与碳酸乙烯酯(EC)的混和液作增塑剂,高氯酸锂为支持电解质,采用内聚合法制备PAN基凝胶聚合物电解质MnO2/AC混合电容器.通过循环伏安、交流阻抗、恒流充放电等测试方法对混合电容器的电化学性能进行了测试.结果表明:混合电容器的工作电压为2.5 V,比容量为27.3 F/g(i=0.5 mA/cm2),比同电解质体系的AC/AC电容器提高约48.21%.     

FeSalen/APO-5修饰电极的制备及其电催化氧还原的研究

以负载FeSalen(Salen=N,N-双水杨醛缩乙二胺)配合物的APO-5磷铝分子筛复合材料(FeSalen/APO-5)做电极的修饰主剂,聚苯乙烯(PS)为粘结剂,采用物理吸附法在玻碳电极(GCE)表面形成涂层,制备获得FeSalen修饰的玻碳电极(PS/FeSalen/APO-5/GCE)。采用循环伏安法(CV)研究了此修饰电极在不同pH电解液中的电化学性质及其对氧还原反应的电催化作用。结果表明,氧气的电催化还原峰电流随扫描速率的增大而增强,峰电位随扫描速率的增大而负移,ipc~v1/2和Epc~lnv均呈线性关系,并发现此修饰电极能有效地催化分子氧的四电子还原反应,推断其机理属于ECE催化过程。     

氮化硼复合石墨毡及其氧还原电极的电化学性能研究

为了提升石墨毡作为氧还原电极的电化学性能,将五硼酸铵热解生成氮化硼原位复合至石墨毡碳纤维上,具体探究了不同比例氮化硼/石墨毡复合材料用作锂—空气电池的氧还原电极时的电化学性能,其中10%比例下氮化硼/石墨毡的电化学性能最佳,主要表现在首次深度放电容量较原始石墨毡提升了20%,首次放电充电的氧还原反应和氧析出反应极化降低了约0.3 V.该方案操作简便,成本低廉且绿色无污染,对锂空电池性能的提升有较好效果.     

氧扩散电极与Ti/SnO2-Sb2O4电极协同降解水中苯酚

采用热压法制备多孔氧扩散电极，采用热解法制备Ti／SnO2-Sb2O4电极，并将两电极应用于光电催化降解水中苯酚的研究中。通过BET测试、X射线衍射（XRD）分析及扫描电镜分析（SEM）对电极进行了表征。考察了相同操作条件下吸附、光催化、电催化、光电催化等过程对苯酚降解效果的影响。结果表明：氧扩散电极的比表面积较大，主要晶相为石墨、Mn3O4，电极表面和内部的物料混合及气孔分布比较均匀；Ti／SnO2—Sb2O4电极的主要晶相是SnO2和Sb2O4，钛基表面的二氧化锡是四方相的金红石结构；在降解水中苯酚的过程中，氧扩散电-N-与Ti／SnO2-Sb2O4光阳极能产生良好的光电协同效应。     

Room-temperature facile synthesis of MnO2on carbon film via UV-photolysis for supercapacitor

A facile UV-photolysis method has been developed to synthesize birnessite-type MnO_2 nanosheets on carbon film at room temperature for supercapacitor electrode materials. The results clearly demonstrated that the specific capacitance of carbon/MnO_2 composite electrodes was controlled by the adjustable UV-photolysis reaction time in KMnO_4 solution. For the optimized composite electrode obtained after 2 h reaction, a superior specific capacitance of 277 Fg~(-1) was achieved at current density of 0.2 Ag~(-1). This finding suggests that UV-photolysis is a potential method to fabricate MnO_2 on carbon film for supercapacitor.     

纳米MnO2超级电容器的研究综述

介绍了纳米MnO2用作超级电容器电极材料的优势,从MnO2的制备、导电剂、电解质溶液和向MnO2晶格中掺入其他元素四个方面综述了目前纳米MnO2超级电容器的研究现状,并对未来的研究进行了展望。纳米MnO2电容器兼具双电层电容和氧化还原电容两种电荷储存机制,是一种很有前途的超级电容器电极替代材料。     

The synthesis and characterization of a Co-N/C composite catalyst for the oxygen reduction reaction in acidic solution

A non-precious metal Co-N/C catalyst for the oxygen reduction reaction (ORR) was synthesized by heating a mechanical mixture of cobalt chloride, urea and acetylene black under a nitrogen atmosphere. The catalyst was characterized by XRD and XPS. The electrocatalytic activity in the ORR was evaluated by linear sweep voltammetry in 0.5 mol L⁻¹ H₂SO₄ solution. The results show that the Co-N/C catalyst aids the reduction of oxygen. The presence of elemental cobalt in the precursor allows nitrogen atoms to embed themselves in the graphite matrix to form pyridinic and graphitic type C-N structures as the ORR active sites. The effect of heat-treating temperature on the catalytic activity was also investigated. The results also show that the Co-N/C catalyst is most active when pyrolyzed at 600°C. The obtained Co-N/C catalyst loses some activity after initial exposure to the H₂SO₄ solution because of leaching, but is then stable for up to 20 h immersion. The catalyst is also stable when charged, which is supported by the cyclic voltammetry results.     

玻碳基Pt/C/NH4NiPO4复合电极电催化氧化乙醇

以磷酸二氢铵、氢氧化钠和四水合乙酸镍为原料,聚乙二醇-400为模板剂,应用X-射线粉末衍射法(XRD)和循环伏安法考察低温固相反应合成NH₄NiPO₄·H₂O材料的最佳反应条件,在反应时间为4 h、反应温度70 ℃、氢氧化钠用量为n_乙酸镍:n_氢氧化钠=4:1时易得到较完整晶体材料,并应用扫描电镜(SEM)、红外光谱(FT-IR)及热重差热分析(TG-DTA)对产品进行表征. 实验表明将产物应用到Pt/C电催化电极中,玻碳基Pt/C/NH₄NiPO₄复合电极的电催化乙醇性能明显比石墨基Pt/C电极、石墨基Pt/C/NH₄NiPO₄复合电极优越,氧化电流较大,氧化电位降低,且具有一定的电容量,氧化电流可瞬间增加,是电催化乙醇电极潜在的特色电极.      

多壁碳纳米管与氧化石墨对活性炭电化学性能影响

以石油焦制得活性炭（AC）作为超级电容器的电极材料,在此AC中分别加入5％多壁碳纳米管（MW-CNTs）或5％氧化石墨（GO）,借助氮吸附分析仪、循环伏安测试（CV）和电化学交流阻抗谱分析（EIS）,比较MW-CNTs与GO对改进AC电化学性能作用影响.实验结果显示：MWCNTs和GO的吸附等温线具有多段特征,而AC呈现含丰富中孔的微孔炭特征.CV测试显示,在低扫描速率下,加入MWCNTs和GO可使响应电流略有增加.EIS揭示加入MWCNTs和GO可提高AC电极的导电性、频率响应和快速充放电性能,同时提高AC电极的的充放电容量.倍率放电性能和1 000次循环测试也表明加入MWCNTs和GO可提高AC电极的放电容量.     

石墨、铝电极低压脉冲电解含油废水效果对比

对铝、石墨电极-低压脉冲电解含油废水影响因素:时间、电压、频率、占空比、电解质进行了对比试验.结果表明:石墨电极和铝电极电解效果与支持电解质Na2SO4用量有较为明显的关系,当Na2SO4用量小于0.7%时,石墨电极的油去除率高于铝电极;大于0.7%时,铝电极的油去除率高于石墨电极.在支持电解质Na2SO4用量较高的条件下,石墨电极油去除率受电压、占空比、频率因素影响较大,随频率增加而增加,随电压、占空比增加油去除率先增加而后下降;当电压大于6 V,频率高于500 Hz,占空比大于30%时,改变参数对铝电极的油去除率影响不显著.