金属微粒修饰聚苯胺膜电极的研究进展

主要概述了金属微粒修饰聚苯胺膜电极(PANI/M)对甲醇、甲酸、甲醛等有机小分子的电催化氧化作用,综述了不同修饰方法、修饰材料等因素对PANI/M电极催化性能的影响,以及PANI/M电极在电催化领域的一些应用进展.     

电催化膜灭活大肠杆菌机制

通过电催化膜对大肠杆菌进行灭活处理,采用电子顺磁共振技术检测电催化过程产生的自由基,采用平板计数、电镜观察、双染法和刃天青还原实验等方法评价大肠杆菌的可培养能力、形态结构、细胞膜通透性和新陈代谢能力,探究电催化膜灭活大肠杆菌的机制.研究结果表明,电催化膜在水处理过程中能够产生对灭活大肠杆菌起重要作用的·OH、1O2等氧...     

基于含油废水处理的电催化膜反应器优化设计及性能研究

以负载纳米TiO2的电催化膜为阳极,辅助电极为阴极,构成电催化膜反应器用于含油废水处理.考察了电极间距、电解质浓度、电流密度、空时速率、pH和温度对电催化膜反应器降解效果即含油废水化学需氧量(COD)去除率的影响.根据单因素实验分析结果,采用响应面法对电极间距、电解质浓度、pH和温度四个参数进行优化,得出最佳参数为:电极间距43.1mm,电解质浓度14.3 g/L,pH=6.3,温度32.5℃.在电流密度0.312mA/cm2,空时速率15.8 h-1的条件下,电催化膜反应器处理200mg/L含油废水COD去除率为97.54％,能耗为0.75 kWh/m3.     

Sb-SnO2聚醚砜电催化有机膜的制备及其性能研究

以碳布为支撑体,采用相转化法制得掺锑二氧化锡(Sb-SnO_2)聚醚砜电催化有机膜。采用Sb-SnO_2聚醚砜电催化有机膜对直接红31染料进行降解,研究降解效果。采用X射线衍射对Sb-SnO_2聚醚砜电催化有机膜进行表征。考察了导电聚合物用量、催化剂用量、电解质用量以及电压、染料初始浓度等对Sb-SnO_2聚醚砜电催化有机膜降解直接红31染料的影响。研究表明,在导电聚合物聚苯胺用量为1.0g,催化剂Sb-SnO_2用量为2.0g,电解质氯化钠用量为8%(wt,质量分数),电压为2.6V,直接红31染料初始浓度为20mg/L条件下,Sb-SnO_2聚醚砜有机膜对直接红31染料降解效果较好,降解率达到96.74%。     

Bi-SnO2/GO电催化膜的制备及其性能研究

采用电化学-水热法,以聚四氟乙烯(PTFE)微孔膜为支撑,制备Bi掺杂SnO_2修饰氧化石墨烯(GO)的电催化膜(Bi-SnO_2/GO),通过SEM、TEM、EDS、XRD、LSV、EIS、CV等手段对其结构及性能进行表征,并考察了其对水中大肠杆菌的去除效果.结果表明,当Bi/Sn摩尔比为1∶15、电沉积电压为2.0 V时,制备的Bi-SnO_2/GO催化膜的析氧电势为1.75 V,Bi-SnO_2/GO膜表面均匀分布着纳米Bi-SnO_2粒子,粒子尺寸约为10.4 nm,Sn和Bi元素的质量分数分别为11.28%和3.59%;当外加直流电压为2.5 V且连续运行5 h时,Bi-SnO_2/GO催化膜对水中大肠杆菌的去除率达到96.82%,表明Bi掺杂SnO_2显著提高了GO基电催化膜的电性能及对大肠杆菌的去除性能(～62.0%).     

质子交换膜燃料电池Pt/C阴极催化剂性能的强化研究评述

Pt/C是质子交换膜燃料电池普遍采用的电催化剂,但由于电池阴极氧还原的过电位较大,因此,必须进一步提高铂电催化剂的性能以降低燃料电池成本和改善电池电压输出性能,综述了提高Pt/C催化剂电催化性能的途径及其研究状况.     

扫描电位沉积法制备Bi-Pt合金膜及其电催化性能的研究

采用扫描电位沉积法在-0.8～-1.1 V电势区间内循环扫描,从有机体系中制备得到Bi-Pt合金膜,通过扫描电镜观察,能量色散谱(EDS)和X射线衍射(XRD)分析研究了该膜层的形貌、元素组成及电催化性能.结果表明,电沉积得到的Bi-Pt合金膜均匀而致密,粒径约为20 nm,合金膜由1.06%Pt和98.94%Bi(质量分数)组成;Bi-Pt合金膜对诸如甲醇和NO-2具有良好的电催化性能,这种Bi-Pt电极可能在环境探测上得到应用.     

酚醛树脂/活性炭基微孔炭膜制备及结构调控

以酚醛树脂和活性炭为主要原料,甲基纤维素为黏结剂,聚乙烯醇缩丁醛(PVB)为造孔剂,采用压模成型及一步炭化法制备高比表面积酚醛树脂/活性炭炭基微孔炭膜(PRCM),通过调节原料配比及制备工艺参数等实现微孔炭膜结构的可控制备.结果表明,当酚醛树脂质量分数为45%,炭化温度1 150℃,PVB添加质量分数20%时,酚醛树脂/活性炭微孔炭膜的抗折强度、电导率、孔隙率、纯水通量和比表面积分别为8.2 MPa、400.3μS/cm、44.2%、93 L/(m~2·h)和370.2 m~2/g.此外,采用溶胶-凝胶法将纳米TiO_2负载微孔炭膜制备电催化膜电极(TiO_2/CM).在相同配比和制备工艺条件下,对比煤基、煤沥青/活性炭以及酚醛树脂/活性炭三种原料所制备电催化炭膜的电化学和电催化降解苯酚性能.结果显示,TiO_2/PRCM具有最优的电化学活性和催化降解效率.以其所构建的ECMR处理10 mmol苯酚废水时,COD和苯酚去除率分别可达86.5%和94.6%.这是因为PRCM具有较高的比表面积和石墨化程度,导致其具有较高的催化效率.酚醛树脂/活性炭炭基微孔炭膜在含酚废水过程中展现了良好的电化学和机械性能.     

无裂缝纳米级氧化物膜钛阳极

一．产品简介无裂缝纳米级氧化物膜电极是钌、钛氧化物金属阳极的改进和发展，是在电催化性能和强化寿命两方面有较大突破的新技术、新产品和新成果。     

Ni-P沉积膜的晶化及其对LaMgNi4储氢合金的电催化效应研究

利用碱性化学镀在玻璃方块和LaMgNi4储氢合金粉表面沉积了Ni-P膜.采用X射线衍射(XRD),扫描电子显微镜(SEM),示差扫描(DSC)等手段对Ni-P沉积膜的相结构、形貌及热稳定性进行了表征.研究证实,试验制备的Ni-P沉积膜为微晶结构,Ni-P膜由大量大小均匀的球形颗粒(1μm左右)密堆积构成.在593～623K和663～693K的温度范围,其DSC曲线上出现两个吸热峰,分别对应Ni3P相的生成.在298～773K温度范围内,构成沉积膜的球形Ni-P颗粒未发现有明显的长大现象.模拟电池法测试结果表明,Ni-P沉积膜可有效降低LaMgNi4合金电极在碱性电解液中的氧化腐蚀作用,相应的放电容量有较大的提高,但对放电容量快速衰减的改善作用不明显.     

碳纳米管/铁氰化镍/聚苯胺杂化膜对抗坏血酸的电催化氧化

采用循环伏安一步共聚法在碳纳米管修饰的铂基体上制备了立方体的铁氰化镍/聚苯胺/碳纳米管杂化膜;采用循环伏安法和计时电流法测试了杂化膜对抗坏血酸的电催化氧化性能;通过扫描电子显微镜(SEM)观察了杂化膜电极的表观形貌。结果表明,该电极对抗坏血酸具有较高的电催化氧化活性;在0.1 mol/L PBS和0.1 mol/L KNO3的溶液中,该杂化膜电极对抗坏血酸的催化氧化电流与其浓度在1×10-5～1.4×10-4mol/L呈良好的线性关系,相关性系数R=0.996 6,检出限为6.09×10-6mol/L,同时具有较高的灵敏度754.8 mA.M-1.cm-2,并采用计时电流法对抗坏血酸催化氧化的扩散系数和催化速率常数进行了研究。     

Ti／SnO2＋Sb2O3／PbO2电极的电催化性

本文研制了一种阳极－Ｔｉ／ＳｎＯ２＋Ｓｂ２Ｏ３／ＰｂＯ２，考察了该电极在２．５ＭＨ２ＳＯ４中不同温度下的电解使用寿命，测定了该电极的极化曲线和电化学动力学参数ａ、ｂ、ｉ。讨论了ＰｂＯ２电极的析氧机理和酚氧化的催化性，结果表明该电极的电催化性能优良。     

硼钨铜杂多酸/聚酰胺-胺多层膜的制备及其电催化性能

通过层层自组装技术在氧化锢锡(ITO)电极上制备Keggin型硼钨铜杂多酸/聚酰胺-胺有机-无机复合多层膜.利用X射线光电子能谱(XPS),UV-Vis光谱和原子力显微镜(AFM)等手段对多层膜的组成和表面形貌进行了表征.结果表明,杂多酸阴离子和聚酰胺-胺树形分子通过静电相互作用形成了多层膜且膜的增长均匀.杂多酸阴离子...     

电催化氧化氨的研究进展

电催化氧化氨技术在降低环境中的氨污染、产生清洁能源和氨传感器研究方面应用广泛。概述了氨的电催化氧化机理,介绍了最近发展的催化电极体系并总结了研究所涉及的催化电极制备工艺。探讨分析了影响电极催化性能的因素,并展望了氨电催化氧化领域的未来发展方向。     

Ag2S修饰TiO2纳米管复合电极的制备及其析氢性能研究

以硫化钠和硝酸银为原料,采用了化学浴沉积法将Ag₂S沉积在高度有序TiO₂纳米管(TNTs)上制备出Ag₂S/TNTs析氢电极。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射分析(XRD)、X射线光电子能谱分析(XPS)对电极进行表征,结果显示Ag₂S颗粒均匀的沉积在TiO₂纳米管表面,且没有破坏纳米管原有的形态结构。在0.5 mol/L H₂SO₄条件下,通过线性扫描伏安法(LSV)、塔菲尔曲线(Tafel)、双电层电容和电化学阻抗谱(EIS)等电化学测试分析了不同Ag₂S沉积圈数所得的复合电极的析氢性能。与TNTs相比,Ag₂S/TNTs显示出更优异的析氢性能。Ag₂S沉积圈数为9圈时制备出的复合电极在10 mA/cm²电流密度时,过电位达到了288.14 mV,Tafel斜率为61.8 mV/dec,双电层电容分别为54.7 mF/cm^2...     

MnOx/AC的制备及电催化氧化降解苯酚

采用活性炭还原KMnO4制备MnOx/AC催化剂,利用SEM、XPS对其进行表征。结果表明,Mn以MnO2的形式存在于活性炭表面。辊压成型法制成MnOx/AC电极,以所制MnOx/AC电极为阴极、Ti/RuO2电极为阳极,对苯酚废水进行电解氧化处理,研究了电流密度、电极间距离、初始pH值、电解质溶液浓度等因素对处理效果...     

[(PMo12O403-)/PAMAM-Cu2+]n多层膜的制备和电化学行为

采用层层自组装的方法,把多金属氧酸盐PMo12O403-和与Cu2+络合的聚酰胺-胺树形分子PAMAM(PAMAM-Cu2+)交替吸附成膜。X射线光电子能谱(XPS)、紫外可见光谱(UV-Vis)、原子力显微镜(AFM)和循环伏安法(CV)测试表明,PMo12O403-和PAMAM-Cu2+能通过静电作用形成多层膜且膜的增长均一稳定,该多层膜修饰电极对H2O2和NO2-有较好的电催化还原活性。     

S/N共掺杂石墨烯的制备及其电催化性能

采用一步水热法制备了S/N共掺杂石墨烯催化剂材料。利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电镜(TEM)、拉曼光谱、红外光谱以及X射线衍射仪(XRD)对催化剂物理形貌、组成、物相等进行了分析,并利用电化学分析方法对催化剂的电催化性能进行了研究。通过不同的物理表征证明S和N成功地掺杂入石墨烯晶格,共掺杂石墨烯具有典型的石墨烯形貌。掺杂石墨烯的高电催化活性是源于对石墨烯进行S和N的掺杂后仍然具有高比表面积及石墨烯本身所特有的一些性质。该掺杂石墨烯在0.1 mol/L的KOH溶液中对氧进行催化还原时,无论是起始电位、半波电位、还是极限电流密度,都可与商业生产的贵金属催化剂相媲美,说明S/N共掺杂石墨烯在氧还原催化活性上可被用来替代当前所使用的贵金属催化剂。     

天津工大与大连理工合作研制出自清洁电催化膜反应器

天津工业大学中空纤维膜材料与膜过程国家重点实验室培育基地李建新教授课题组与大连理工大学王同华教授等合作研制出一种具备自清洁功能的电催化膜反应器.相关研究成果在近期的《德国应用化学》(Angew.Chem.Int.Ed.,2011,     

镧-钼合金电镀及其析氢电催化性能

用正交试验法研究了钛基上La-Mo合金电镀方法及其工艺条件。经测试，合金镀层结合力强、硬度高、耐腐蚀及耐热性能优良。以钛基电镀La-Mo合金镀层作为阴极，在300g／L NaCl溶液中，在60℃，电流密度为300mA／cm^2下电解，能降低氢超电势680mV，显示了钛基电镀La-Mo合金镀层优良的析氢电催化性能。