甲醛在nano-Pt/GC电极上的电催化氧化研究

应用循环伏安法制备了nano-Pt/GC电极,并用SEM和电极在H2SO4中的循环伏安曲线对其进行了表征。结果表明,该方法制备的电极表面铂粒子分布较为均匀,粒径大小约为140nm,电极具有较大比表面积。电化学实验表明,该电极对甲醛电氧化的催化活性明显好于铂片电极。修饰电极的催化活性与铂粒子的沉积条件有关,铂微粒在电极表面的最佳沉积条件为循环次数100次和沉积速度5mV/s。     

铂纳米微粒制备方法的研究

分散型铂纳米微粒和负载型铂纳米微粒都是重要的催化剂。制备尺度可控、粒度分布均一的铂纳米微粒,对提高其催化活性和选择性,以及延长其使用寿命具有重要的意义。本文介绍了分散型和负载型铂纳米微粒常用的制备方法,讨论了各方法的制备原理及其优缺点。     

甲醇、甲醛和甲酸在碳载纳米Pt电极上的催化氧化

将纳米Pt／玻碳电极应用于甲醇、甲醛和甲酸的电催化氧化，发现所制备的催化剂电极具有较高的电催化活性。探讨了甲醇、甲醛和甲酸在纳米Pt／玻碳电极上的催化机理。     

用于氧还原反应的铂基催化剂研究进展

铂基催化剂是传统高效的质子交换膜燃料电池(PEMFC)阴极氧还原反应(ORR)催化剂,提高燃料电池性能的同时降低成本是研究重点。基于50余篇文献的分析,总结了铂基ORR催化剂基于性能的调控策略,包括调控粒径、组分和形貌,综述了铂基纳米粒子、单原子(SAC)、合金、高熵合金(HEA)、纳米线和纳米片催化剂的研究进展,探讨了铂基ORR催化剂研究存在的挑战,并对其未来发展进行了展望。     

超声法制备纳米Pt/MWCNT催化剂及其在CO2传感器上的应用

采用超声合成法制备了纳米铂/多壁碳纳米管复合催化剂(Pt/MWCNT),通过场发射扫描电镜(FE-SEM)、X-射线衍射(XRD)及电化学技术表征了该催化剂的性质.结果表明:纳米Pt均匀地镶嵌在MWCNTs表面,粒径为40±20 nm.该催化剂对CO2的还原呈现良好的催化作用,可用作制备CO2电化学传感器,CO2在纳米铂/多壁碳纳米碳管修饰玻碳电极上的还原电流响应(Pt/MWCNTs/GCE),分别在1～10 ppm和10～100 ppm两个浓度范围内呈良好的线性关系,检测限为1 ppm.     

“三明治”双极膜的制备及其在降解含酚废水中的应用

纳米TiO₂上负载纳米Pt以制备纳米Pt/TiO₂半导体光催化剂, 壳聚糖(CS)经纳米Pt/TiO₂改性后作为阴膜层材料, 以羧甲基纤维素(CMC)作为阳膜层材料, 分别用戊二醛与FeCl₃对阴、阳膜层进行交联改性, 制备了CMC-Pt/TiO₂-CS双极膜, 并将该复合膜作为降解高浓度含酚废水电解槽的隔膜。结果表明: Pt/TiO₂光催化剂可促进双极膜中间层水的解离, 大大降低双极膜的膜阻抗和电阻电压降(IR降); 同时, Pt/TiO₂光催化剂表面生成的羟基自由基(·OH)可直接作用于苯酚, 使其彻底降解成无机小分子; 紫外光照下在16.7 mA·cm^-2的电流密度下电解高浓度含酚废水80 min后, CMC-Pt/TiO₂-CS 双极膜的苯酚降解率比CMC-TiO₂-CS 双极膜的苯酚降解率高12.7%; 整个电解过程CMC-Pt/TiO₂-CS 双极膜的膜电阻电压降保持在0.9 V。     

甲醇在碳载纳米Pt电极上的电化学研究

应用循环伏安法制备了nano-Pt/GC修饰电极,优化了铂微粒在电极表面的沉积条件,并用扫描电子显微镜(SEM)和在硫酸中的循环伏安曲线对其进行了表征。结果表明铂微粒较为均匀地分散在玻碳电极表面,粒径约为140nm,电极具有很大的比表面积。循环伏安实验结果表明nano-Pt/GC电极对甲醇电氧化的催化活性明显高于铂片电极,在该修饰电极上甲醇正向扫描和反向扫描时的氧化峰电位分别是0.67V和0.49V,峰电流为61.00mA/cm2和50.50mA/cm2,分别是铂片电极上的3.13倍和3.10倍,有效地提高了金属铂的利用率,铂微粒在电极表面的最佳沉积条件是循环次数为100次和沉积速度为5mV/s。     

甲烷在纳米材料Pt表面吸附的理论研究

采用密度泛函数方法,对甲烷在纳米粒子铂(Pt)表面短桥位的吸附模型进行了结构优化和能量计算,同时对C-H键和C-Pt键的键长进行了研究分析．结果表明,费米能级向右移动．吸附后,C-H键被削弱,键长变长,金属内部的作用亦被削弱;同时在吸附过程中要克服一个能垒．     

纳米铂在碳纳米管的原位担载及其电化学性能

采用两步法进行纳米铂在碳纳米管表面的原位担载。首先利用柠檬酸(CA)对苯胺(ANI)自组装作用,制备PANI/CNT复合载体;进而比较了柠檬酸络合及未络合氯铂酸前驱体两种方式,通过原位还原铂,制备纳米铂-聚苯胺-碳纳米管(Pt-PANI/CNT)复合材料。结果表明,CA在初期利于PANI完整包覆CNT,且CA络合氯铂酸方式在后期利于纳米铂均匀可控担载,从而所得Pt-PANI/CNT材料表现出高电化学活性面积、甲醇的稳定电催化活性。对拓展复合纳米结构及性能提出了可行路线,利于未来探索。