Pt(100)电极上乙二醇吸附和氧化的原位时间分辨FTIRS研究

运用原位时间分辨FTIR反射光谱在分子水平研究乙二醇(EG)在Pt(100)单晶电极上吸附和氧化的动力学过程. 在0.10 V的时间分辨光谱中, 当t>5 s于2050 cm^-1附近出现的红外谱峰归因于EG解离吸附产物线性吸附态CO(COL)的红外吸收. 红外光谱特征及其变化还证实, 吸附态CO在Pt(100)表面呈均匀分布; 当t>70 s于2342 cm^-1附近出现CO₂的不对称伸缩振动谱峰, 指认为EG的直接氧化. 研究发现随着电位升高, 直接氧化逐渐成为主要反应途径, 使解离吸附反应削弱. 当电位高于0.40 V以后, EG的氧化主要通过活性中间产物(–COOH)的途径进行.     

电化学催化中的表面微观结构与特殊反应性能

综述以C1分子的电催化氧化或还原作为探针反应,对电催化剂表面微观结构与性能的内在联系和规律进行研究的结果。从研制不同原子排列结构的金属单晶电极的模型电极的模型电催化研究,到研制不同纳米材料的载体电催化剂的应用研究,不仅对C1分子反应的机理和动力学规律获得了深入认识,而且对电催化表面原子排列结构及修饰,纳米结构特征及其所引起的特殊电催化性能和异常红外效应等取得了一系列创新的研究结果,推动了相关理论和应用的进展。     

不锈钢表面修饰纳米合金膜电极的电催化活性研究

以不锈钢(SS)作基底,自行研制不锈钢载纳米表面合金电催化材料(Surface alloy/SS),并运用循环伏安法(CV)和扫描电镜(SEM)等技术对该催化剂进行结构和性能表征.SEM研究表明,所研制的Surface alloy/SS电催化剂是一种由粒度主要约为100nm的颗粒合金组成的薄膜.循环伏安研究表明,所研制的Surface alloy/SS电催化剂在常温常压下对顺丁烯二酸的加氢还原表现出很高的电催化活性.顺丁烯二酸的起始还原电位为-0.4V,与通常用的阴极铅材料相比,正移约200mV.     

单室无隔膜电解槽中恒电流电解合成丁二酸的研究

旨在寻找和研制电还原顺丁烯二酸制备丁二酸中高活性、高选择性的电极材料,采用自行研制的不锈钢(Stainlesssteel,SS)载表面合金电催化材料(Surface alloy/SS)作为工作电极,利用CV研究了其在常温常压、不同电流密度和支持电解质等条件下顺丁烯二酸电合成丁二酸中的性能,通过离子色谱电导检测等技术对电合成产物进行检测分析.结果表明:Surface alloy/SS电极对顺丁烯二酸的加氢还原表现出很高的电催化活性;对产物丁二酸的选择性高;优化的电解条件为:电流密度27.68 mA·cm-2,0.1 mol·L-1硫酸作为支持电解质.     

电极／溶液界面单分子吸附层的巨正则系统统计处理

应用巨正则系统统计法处理电极／溶液界面溶剂化层（内层）偶极取向分布，导出联系分子性质的内层微分电容（Ｃ１（σ）统计表达式，并以汞／甲醇溶液体系的例验结果结果，理论表明，Ｃ１与溶剂化层总偶极（∑Ｎｉｐｊ）＝（Ｐｔ）涨落存在确定关系。     

锌黑色钝化膜的组成及其形成机理

本文报道用电化学测试、x光电子能谱以及扫描电镜显微分析等手段,研究在添加银盐的低铬酸溶液中锌黑色钝化膜的组成及其形成机理.实验表明:钝化膜的主要组分是Cr_2O_3·nH_2O,但也含有分散的金属银.同时发现,锌在电解质溶液中的钝化现象不是按简单的化学机理进行,而是按共轭电化学反应和共轭钝化原理进行.     

电极／溶液界面单分子吸附层的巨正则系综统计处理

应用巨正则系综统计法处理电极／溶液界面溶剂化层（内层）偶极取向分布，导出联系分子性质的内层微分电容（Ｃ＿１（σ））统计表达式，并以汞／甲醇溶液体系为例验证结果．理论表明，Ｃ＿１与溶剂化层总偶极涨落存在确定关系。     

Pt及其修饰电极对丙三醇氧化的电催化性能研究

运用电化学循环伏安和石英晶体微天平研究了丙三醇在Pt电极和以Sb,S吸附原子修饰的Pt(Pt/Sbad和Pt/Ssd）电极上的吸附和氧化过程。结果表明丙三醇的氧化与电极表面氧物种有着极其密切的关系。Pt电极表面Sb吸附原子能在较低的电位下吸附氧，可显著提高丙三醇电催化氧化活性，与Pt电极相比较，Sb吸附原子修饰的Pt电极使丙三醇氧化的峰电位负移了0．14V，相反，Pt电极表面S吸附原子的氧化合消耗表面氧物种，几乎完全抑制了丙三醇的电氧化。本文还从表面质量变化提供了吸附原子电催化作用的新数据。     

玻碳表面铂黑电极的结构与电催化活性

在电化学催化的应用研究中,至关重要的课题之一,莫过于寻找和制备高性能电催化剂.以碳或氧化物为载体,在其表面上沉积催化物质,可显著提高催化剂的利用率,降低成本.铂的催化活性较高,因此,对载体上沉积铂制备实用型电催化剂的研究一直受到重视.近十多年来,以原子排列结构明确的铂单晶面作为模型催化剂的研究取得了极大的进展,发现铂电极表面结构对其活性具有决定性的影响.从而可能通过获得的知识在原子和分子层次上对电催化剂表面进行设计和筛选.由于金属在一定条件下存在单晶多定向,以及多晶单定向的趋势,上述可能性就更接近实际.本文通过对玻碳表面沉积的高分散铂黑电催化剂的结构和对甲醇氧化的催化活性的研究,试图在微观层次上对实用型电催化剂表面结构及性能进行探讨.     

阵列Pt微电极上CO吸附的原位显微FTIR反射光谱研究

研制了Pt微电极阵列，运用电化学原位显微FTIR反射光谱研究CO吸附的性能。发现经快速电位循环扫描处理可以在Pt微电极表面上产生一种纳米结构薄层，吸附在薄层表面CO的红外吸收给出谱峰方向倒反和强度显著增强的异常红外特征。