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。     

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。     

Ti上注Pd电极的阳极电催化行为

采用单向电位扫描技术研究了Ｐｄ离子注入的Ｔｉ电极电催化析氧和析氯的行为。催化剂是在４０ｋｅＶ的注入能量和１×１０（１６）～１×１０（１８）ｃｍ（－２）的注量（Φ）下，将Ｐｄ离子注入Ｔｉ基体中制得。ＡＥＳ测量结果表明，Ｐｄ在Ｔｉ基体中的分布接近正态分布。Ｐｄ／Ｔｉ注入电极在质量分数ｗ＝３０％的ＫＯＨ溶液中，用于催化析氧有一个临界注量（Φｃ），注量大于Φｃ，其催化活性明显增加，并随着Φ的增加，催化活性提高，在析氧过程中，Ｐｄ和Ｔｉ同时溶解，不存在Ｐｄ的表面积累，而且催化活性与表层Ｐｄ的含量成正比。高注量Ｐｄ／Ｔｉ注入电极对氯析出反应也有很高的催化活性。     

Ce改性Ti基PbO_2电极的制备及电催化氧化4—氯酚的研究

采用电沉积法制备了Ti基PbO2电极(Ti/PbO2)和Ce改性Ti基PbO2电极(Ti/PbO2—Ce).利用扫描电子显微镜(SEM)和循环伏安法对改性前后的电极进行表征,并考察电极的电催化氧化能力.实验结果表明:Ti/PbO2—Ce电极具有比Ti/PbO2电极更小的晶粒尺寸和更高的电催化氧化降解有机物污染物能力.Ti/PbO2—Ce电极电催化氧化降解4—氯酚(4—CP)2 h后,溶液的BOD5/COD值由0.03升高到0.48,有效地提高了4—CP废水的可生化性.     

石墨烯修饰电极对肾上腺素电催化性能的研究

制备了石墨烯修饰电极,研究了肾上腺素在修饰电极上的电化学行为.实验结果表明,石墨烯修饰电极对肾上腺素有明显的催化作用.在pH=5的柠檬酸-磷酸氢二钠的缓冲溶液中,肾上腺素的氧化峰电流与浓度在2.0×10-4～2.0×10-3 mol/L范围内呈线性关系,检出限为2.0×10-6 mol/L.修饰电极表现出良好的稳定性.     

CO_2在Au_(25)团簇修饰玻碳电极上的电催化还原

制备Au25团簇修饰玻碳电极,利用电化学阻抗对其进行表征.通过循环伏安法与红外光谱电化学法,分别研究CO2在玻碳电极与Au25团簇修饰玻碳电极上的电化学还原过程,分析CO2还原过程在两者上的差异.电化学和现场红外差谱结果表明:Au25团簇修饰电极对CO2具有良好的电催化还原活性,降低了CO2电化学还原过电位,探讨了CO2在Au25团簇修饰玻碳电极的电化学还原的反应机制.     

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。     

环芬化合物膜修饰电极对8-氮鸟嘌呤的电催化研究

用循环伏安法在石墨碳电极上制备环芳化合物膜修饰电极 ,研究该修饰电极的性质及电催化性能。该电极在pH <9的PBS溶液中能稳定存在 ,膜的循环伏安图上有两对氧化还原峰 ,峰电位随pH值的增大而负移。在pH =7.9的PBS中 ,氧化峰电流与扫速平方根υ1/ 2 在 10 0～ 5 0 0mV·S-1范围内成正比 ,表明电荷在膜中的传递受扩散影响。在pH =7.9的弱碱性溶液中该修饰电极对 8-氮鸟嘌呤有明显的电催化作用 ,且有一质子和一电子参与反应。在 1.0× 10 -4～1.0× 10 -2 mol·L-1范围内峰电流与 8-氮鸟嘌呤浓度呈线性关系。     

4-氯酚在聚乙烯吡咯烷酮修饰碳糊电极上的电化学行为研究

研究了4-氯酚在聚乙烯吡咯烷酮(PVPr)修饰碳糊电极上的电化学行为,实验结果表明4-氯酚在修饰电极表面于0.53 V(vs.Ag-AgCl)处有一灵敏的氧化峰。采用1∶1(质量比)的PVPr和超导电炭黑(0.2 g)滴加650μL石蜡油制作的修饰碳糊电极在0.1 mol.L-1的磷酸盐缓冲液(pH=7.12)中用差示脉冲伏安法测定4-氯酚,其浓度在0.5-100μmol.L-1范围内和峰电流呈良好线性关系,检出限为0.05μmol.L-1。     

多壁碳纳米管修饰电极对儿茶素的电催化作用

用循环伏安法研究了儿茶素在玻碳电极(GCE)和多壁碳纳米管修饰玻碳电极(MWCNT/GCE)上的电化学行为,探讨了电极反应机理。结果表明:MWCNT/GCE对儿茶素具有显著的电催化作用,儿茶素在MWCNT/GCE上的氧化还原峰电位差比在GCE上明显减小,且峰电流显著增加。电极反应为2电子、2质子转移的准可逆反应过程。     

甲醛在聚苯胺载铂电极上的电催化氧化

通过电化学方法制备以金属钛为基体的聚苯胺载铂电极(Pt/PAn/Ti),并通过扫描电镜和循环伏安法对该电极进行表征.通过研究甲醛在该电极上的电催化氧化行为,考察该电极对甲醛的电催化氧化活性.结果表明:Pt/PAn/Ti电极对甲醛的电催化氧化作用与铂的沉积量有关;PAn的存在使得铂微粒分散程度更好,有效面积更大,与相同铂沉积量的Pt/Ti电极相比,甲醛在其上的正向扫描峰电流密度增加2.3倍,氧化峰电位负移40mV,反向扫描氧化峰电流密度增加5倍,氧化峰电位负移30mV;甲醛在Pt/PAn/Ti电极上正向扫描出现的氧化峰由液相传质过程控制,负向扫描的氧化峰由吸附行为控制.     

不对称草酰胺镍配合物修饰电极的制备及其对甲醛的电催化研究

研究了不对称配体氮苯甲酸氮乙二胺草酰胺镍配合物修饰电极的制备 ,用循环伏安法探讨了该修饰膜的电化学性质及其对甲醛的电催化氧化。在 0 .1mol·L-1NaOH溶液中 ,膜的循环伏安图在 0 .4V和 0 .3V处有一对准可逆的氧化还原峰 ,对应着Ni(Ⅱ ) /Ni(Ⅲ )的氧化还原反应过程 ,属一电子过程 ,实验结果还表明电荷在膜中的传递为扩散控制。实验测定了在 0 .1mol·L-1NaOH中 3种不同厚度修饰膜电极、扫速在 10～ 40 0mV/s范围内氧化还原峰的特征。当配合物表面含量是 9.4× 10 -10 mol·cm-2 时 ,膜中电荷的扩散系数Dct是 1.1× 10 -12 cm2 ·s-1。该修饰膜对甲醛有良好的电催化作用且稳定性高 ,连续催化 2h以上峰电流才开始下降。常温下将修饰电极置于空气中放置 10d其催化性能也不发生变化     

席夫碱在玻碳电极上的电化学还原

合成了五种带有不同取代基的水杨醛缩芳胺类席夫碱。并利用循环伏安法研究其分别在0．1mol·L^-1的LiClO4-无水乙醇溶液以及含30％（V：V）无水乙醇的B-R缓冲溶液（pH=7-11）中玻碳电极上的电化学行为,实验结果表明,席夫碱（-CH-N-）基团在玻碳电极上能够被还原,并且-CH-N-基团的电化学还原是受扩散控制的不可逆过程,取代基对-CH=N-基团的电化学还原有一定的影响,pH增大使CH=N-基团的还原电位负移。推断了-CH=N-基团在玻碳电极上电化学还原的反应机理。     

卤素离子在Ti/nano TiO2-Pt电极上的电化学行为

采用电化学合成法和电沉积法制备高活性纳米TiO2-Pt修饰电极(Ti/nanoTiO2-Pt电极),用循环伏安法和线性扫描法研究了卤素离子在Ti/nanoTiO2-Pt电极上的电化学行为,以及离子液体([EMI]BF4)中卤素离子的电化学行为,并与Ti/nanoTiO2和石墨电极进行比较.结果表明,Ti/nanoTiO2-Pt电极对卤素离子有显著的电催化活性,Epa=0.94V,ΔEp=0.098V,Ipa/Ipc=1,为准可逆电极过程.     

电化学还原石墨烯用于水合肼的电催化氧化及检测

采用电化学还原技术制备了还原石墨烯.采用扫描电镜、Raman光谱、AFM等技术表征了石墨烯的形貌和结构特征.采用电化学测试技术研究了还原石墨烯修饰电极的电化学性能及对水合肼(N_2H_4·H_2O)的电催化氧化活性.结果表明,该石墨烯电极材料具有优异的电子传导性能.与裸玻碳电极相比,石墨烯修饰电极对水合肼表现出优异的电催化氧化活性.在最佳的实验条件下,将该石墨烯修饰电极用于水合肼的灵敏检测.在1×10~(-5)~1×10~(-4) mol/L范围内,氧化峰电流与水合肼的浓度呈良好的线性关系.该石墨烯修饰电极材料有望用于环境中水合肼等有机小分子的灵敏检测.     

循环伏安法测定Ti/SnO2+Sb2Ox/PbO2阳极的分形维数及电催化性能

采用电沉积法制备了含有SnO2+Sb2Ox中间层的Ti/SnO2+Sb2Ox/PbO2耐酸阳极,用SEM表征了电极表面的形貌,用三电极体系测定了电极在0.5 mol/L H2SO4溶液中不同扫描速度下的循环伏安曲线,同时定量计算出了不同Sb掺杂量的电极表面的分形维数,重点讨论了分形维数和电极在酸性溶液中析氧电催化性能之间的关系。结果表明:Sb摩尔分数为0.02和0.10时电极的分形维数较高,动力学参数a较小,j0较大,且电极表面呈现蘑菇状,催化活性高。因此Ti/SnO2+Sb2Ox/PbO2电极是酸性溶液中较理想的阳极材料。     

NADH在环芬化合物修饰石墨电极上的电催化氧化

研究环芬化合物修饰电极的制备、电化学性质及对NADH的电催化作用.用光谱电化学法和红外等手段对修饰前后的环芬化合物进行了表征.循环伏安性质表明该修饰电极在pH《9的磷酸盐缓冲溶液中可稳定存在,且在0.1mol·L-1磷酸缓冲溶液(pH=6.80)中,-0.25～ 0.80V(vs.SCE)电位区间呈现两对氧化还原峰,其中第一对峰的式量电位EΘ'为 0.300V(vs.SCE),且EΘ'随pH值增加而负移,并算得该对峰的电子转移数和参与电极反应的质子数均为1.该修饰电极对NADH的氧化具有良好的催化作用,降低氧化过电位超过300mV;并求得在NADH存在下,电极扩散系数为1.4×10-6cm2·s-1,推测了NADH可能的电催化机理.NADH浓度在0.05～2.0mmol·L-1范围内与峰电流呈现良好的线性关系,可在此浓度范围内进行定量分析.