纳米TiO2膜阴极电催化合成丁二酸的研究

采用电化学合成前驱体直接水解法制备纳米TiO2膜修饰电极,通过循环伏安法研究了纳米TiO2膜电极的电化学行为,并使用纳米TiO2膜电极作为阴极在三室离子膜电解槽中电解还原顺丁烯二酸 (cis-butenedioic acid)合成丁二酸(butanedioic acid), 探索了影响电合成丁二酸电流效率的主要因素. 结果表明,纳米TiO2膜电极具有异相电催化行为,纳米膜中的TiⅣ/TiⅢ氧化还原电对作为媒质间接电还原顺丁烯二酸为丁二酸, 电合成丁二酸的一次结晶产品纯度高、电解副反应少、收率和电流效率高,控制阴极电位-0.6 V (vs. SCE), 电流密度6 A/dm2,电解液为1.0 mol/L顺丁烯二酸 1.0 mol/L硫酸溶液, 电流效率达到88%以上.     

双媒质(H2O2/O2,VO(acac)2OOH/VO(acac)2)间接电合成环氧丁二酸

用H2O2/O2,VO(acac)2OOH/VO(acac)2作氧化还原媒质电合成环氧丁二酸,研究了pH、电流密度、媒质的初始浓度及温度对电合成环氧丁二酸电流效率的影响,其最佳工艺条件是:电流密度1mA/cm2,pH=7,温度30～50℃,VO(acac)2OOH/VO(acac)2的初始浓度0.5mmol/L.在此条件下平均电流效率为61%.     

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.     

电解磁铁矿制备高铁酸盐

以精选的磁铁矿粉末为原料,制备磁铁矿块状多孔电极用于电解制备高铁酸盐.所用磁铁矿多孔电极在经过阴极极化等一系列预处理过程,在16 mol·L-1 NaOH溶液中表现出了很高的电流效率.在这一电解液中,通过对阳极电流密度、高铁酸盐的生成速率、电流效率、槽内电解温度等影响因素的研究,找到了较为适宜的电解条件:J=3.3 mA·cm-2,30 ℃, 16 mol·L-1 NaOH溶液.     

无膜法电化学合成丁二酸的研究

研究了无膜法电化学合成丁二酸的电解过程，探讨了硫酸浓度、电流密度、初始马来酸浓度、温度对转化率、电流效率、电能的影响，得到了合适的阴极电解条件。虽然无膜法合成丁二酸纯度不太高，但具有设备结构简单，能耗低，阳极消耗小的特点，适用于产品要求不很高的场合，所以仍是一种有价值的合成方法。     

有膜法电化学合成丁二酸的研究

研究了有膜法电化学合成丁二酸的电解过程,探讨了硫酸浓度、电流密度、初始马来酸浓度、温度对转化率、电流效率、电能的影响,获得适宜的阴极电解条件为硫酸浓度0．6—0．9kmol／m^3,电流密度0．15A／cm^2,马来酸浓度1．0-1．5kmol／m^3,温度50-55℃。     

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.     

工艺条件对电积法制备铜粉的影响

采用不溶阳极电积法制备铜粉,研究了Cu2+质量浓度、硫酸质量浓度、电流密度、电解液温度和刮粉周期对电积过程和铜粉中位粒径的影响.结果表明:优化工艺为Cu2+质量浓度15 g.L-1、硫酸质量浓度140 g.L-1条件下,控制电流密度为1 800 A.m-2、温度为35℃、刮粉周期为30min、循环流量为14 L.h-1以及极距为4.5 cm,可得到高品质的铜粉,其粒度呈正态分布,微观形貌呈树枝状;增加铜离子质量浓度、硫酸质量浓度和电解液温度有利于降低槽电压;增加Cu2+质量浓度、电解液温度和刮粉周期有利于提高电流效率;大电流密度、高硫酸质量浓度和低Cu2+质量浓度有利于得到粉末粒度小的铜粉.     

邻硝基苯甲醛的"槽内式"电合成研究

采用V5+/V4+作氧化媒质,以邻硝基甲苯为原料,苯做溶剂,在浓硫酸存在下,以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为相转移催化剂,用"槽内式"[1]电合成邻硝基苯甲醛.通过正交实验考察了硫酸浓度、反应温度、电流密度、反应时间4个因素对电流效率的影响.并对硫酸浓度,反应温度进行单因素优化,确定最佳反应条件为硫酸浓度8mol·L-1,反应温度60℃,在电流密度为3.5mA/cm3条件下反应6h,最大电流效率达145.12%.     

α-呋喃甲醛直接电氧化合成α-呋喃甲酸

报道了在NaOH溶液中,以α-呋喃甲醛为原料,在Ni电极上直接电氧化制备α-呋喃甲酸.研究了Ni电极对α-呋喃甲醛电氧化反应的电催化活性及电流密度、α-呋喃甲醛浓度、NaOH浓度、温度对选择性和电流效率的影响.发现在α-呋喃甲醛浓度为30mmoL/L,电流密度为0.8mA/cm^2,NaOH浓度为0.25mol/L,反应温度为20℃的条件下,α-呋喃甲酸生成的电流效率为46.4%,选择性为79.9%.     

碳纳米管修饰电极伏安法测定茶碱

以碳纳米管修饰碳圆盘微电极为工作电极,铂丝为对电极,Ag/AgCl电极为参比电极,研究了茶碱在碳纳米管修饰电极上的电化学行为,化学修饰电极与裸电极相比,电流响应明显提高。在0.01 mol.L-1的硫酸溶液中-0.4 V的电压富集30 s,阳极化扫描,在1.1 V处有一灵敏的氧化峰,氧化峰电流和茶碱浓度在5.0×10-6~1.0×10-4 mol.L-1范围呈良好的线性关系,检测限为6×10-7 mol.L-1。对5.0×10-5 mol.L-1茶碱进行了6次的连续重复测定,相对标准偏差为1.79%,表明修饰电极稳定性良好,表面易于更新。此法用于茶叶样品中茶碱含量的测定结果满意。     

巯基乙酸修饰电极选择性测定对苯二酚

通过自组装得方法制备了巯基乙酸修饰的金电极.在0.10 mol·L-1的磷酸盐缓冲溶液中(pH=7.0),用循环伏安法和示差脉冲伏安法研究了对苯二酚在修饰电极上的电化学行为,在相对低的电位条件下,对苯二酚显示一对氧化还原峰.在1.0×10-6mol·L-1到3.0×10-3mol·L-1浓度范围内,氧化峰电流与对苯二酚的浓度成线性关系,相关系数是0.998,检测限为4.0×10-7mol·L-1.该修饰电极在间苯二酚存在的条件下,能被用于选择性检测对苯二酚,得到了令人满意的结果.     

双金属纳米氢氧化物复合膜修饰电极的制备及应用

采用电化学沉积结合电化学衍生法制备了纳米氢氧化钴/镍修饰电极（ Co-Ni（ OH）n/CCE）,研究了该修饰电极的电化学性质及其对葡萄糖的电催化活性.结果表明:该修饰电极对葡萄糖具有良好的电催化氧化活性.在优化实验条件下,线性方程分别为2.0×10-7～6.9×10-5 mol·L-1（灵敏度为249μA ·（mmol·L-1）-1）和6.9×10-5～1.0×10-3 mol·L-1（灵敏度为49.6μA·（mmol·L-1）-1）,检出限为1.0×10-7 mol·L-1,响应时间小于5 s.     

氢氧化铜/过氧化聚吡咯修饰电极的制备及其对葡萄糖的催化氧化

采用循环伏安法制备了氢氧化铜/过氧化聚吡咯膜修饰电极(Cu(OH)2/PPyox/CCE),并对其进行了表征。研究了该修饰电极对Glu的电催化氧化活性。结果表明,该修饰电极对Glu的氧化具有良好的电催化活性。在优化条件下,安培法检测Glu的线性范围为2.0×10-7～1.2×10-3mol.L-1,灵敏度最高为2500.0μA.mmol-1.cm-2,检出限(3Sb)为1.0×10-7mol.L-1,加标回收率为96.5%～100.6%。该方法已用于血清中葡萄糖含量的测定。     

铁氰化钴/铜复合膜修饰电极的制备及其对肼的电催化

采用循环伏安法制备了铁氰化钴/铜(Cu/CoHCF)复合膜化学修饰电极,研究了该修饰电极的电化学性质及电催化活性。结果表明,复合物不是铁氰化钴(CoHCF)与铁氰化铜(CuHCF)的简单混合物,而是钴、铜共沉积形成的多核铁氰化物。该电极对肼具有良好的电催化活性。在优化条件下,安培法检测肼的线性范围为4.6×10-6～4.4×10-2 mol.L-1,检测限(3Sb,n=11)为8.0×10-7 mol.L-1,灵敏度为143.1"A.(mmol.L-1)-1。该法已用于模拟水样中肼含量测定。     

无定型MnO2的合成及电化学性能研究

以KMnO4、MnCl2和KOH为原料利用液相化学共沉淀法制备了MnO2电极材料,通过X-射线衍射、扫描电子显微镜、比表面积分析、热重分析、循环伏安法和恒流充放电等测试手段对所合成材料的物理性质和电化学性能进行了表征.研究结果表明:该材料为无定型结构α-MnO2,比表面积高达90 m2·g-1,在0.5 mol·L-1 Li2SO4电解液中的电势窗口为0～0.8 V（vs.SCE）,在扫描速率为1 mV·s-1时的比电容高达110.2 F·g-1,漏电流为0.117 mA,经500次充放电后仍有良好的循环稳定性.     

光电化学制备普鲁士蓝电极及维生素B6的测定

在1.0×10-2 mol.L-1的亚硝基铁氰化钠溶液中,在光辐射下利用循环伏安法制备了一种蓝色薄膜修饰电极。XRD粉末衍射和红外光谱研究表明,该蓝色薄膜为普鲁士蓝。电化学研究表明该膜的电子传递系数为0.48,表观电子转移速率常数为0.43 s-1。在pH=3.0的条件下,该修饰电极的峰电流与维生素B6浓度在7.29×10-5 mol.L-1～1.22×10-3 mol.L-1范围内呈良好的线性关系,相关系数为R=0.999 4,检出限为4.86×10-5 mol.L-1。干扰实验表明,7.29×10-2 mol.L-1的共存葡萄糖、果糖、维生素B2和维生素B12不干扰维生素B6的测定。对实际样品的测定,5次测量的平均回收率为93.7%。     

层层组装纳米金/天冬氨酸传感器对尿酸的电化学性质研究

采用层层组装法制备了金和天冬氨酸复合膜传感器.用循环伏安法(CV)和脉冲伏安法(DPV)等研究了尿酸在该传感器上的电化学行为.结果表明,在PBS 7.0作为支持电解质的条件下,尿酸在该组装传感器上的氧化峰的峰电流是裸电极传感器上的6.5倍.优化条件下,用DPV对尿酸进行了测定,在尿酸浓度为4.0×10-7~1.0×10-4 mol/L范围内浓度与尿酸的氧化峰电流具有良好的线性关系,线性方程为:I(μA)=0.010-0.022 C(μmol/L),相关系数为0.998.检出限(RSN=3)为1.0×10-7 mol/L.该方法用于实际尿样的测定,回收率为99.4%~104.1%.     

电聚合L-赖氨酸膜修饰电极对甲基对硫磷的检测研究

采用电化学方法聚合了L-赖氨酸,制备成聚L-赖氨酸修饰玻碳电极,并研究了甲基对硫磷在该修饰电极上的电化学行为.结果表明,聚L-赖氨酸对甲基对硫磷的检测有明显的增敏效果.在最佳条件下,发现氧化峰电流与甲基对硫磷浓度在1.0×10-6～1.0×10-4mol.L-1的浓度范围内呈良好的线性关系,线性方程为Ip(μA)=0.479 6 C(μmol.L-1)+39.313(R=0.993),检出限为4.0×10-7mol.L-1,将此方法用于苹果样品中甲基对硫磷的测定,结果令人满意.