硝基甲烷在碳化钨电极上的电催化还原

用循环伏安、准稳态极化曲线和恒电位阶跃法研究了弱酸性介质中硝基甲烷在碳化钨(WC)电极上的电化学行为。研究表明：弱酸性介质中硝基甲烷在WC电极上的还原经历了两个电子得失过程，其反应过程主要受扩散控制。硝基甲烷在WC电极上发生还原反应的活化能为4．15kJ／moL，表明WC对硝基甲烷的电化学还原具有较好的电催化活性。     

碱性锌空气电池的研究进展

碱性锌空气电池具有比能量高、工作电压平稳、原材料廉价易得等优点 ,是实用化研究的目标。但此电池放电电流密度低 ,且电池性能受外界环境影响大 ,使其应用和发展受到了极大的限制。对近年来国内外在氧还原电催化剂、空气电极结构、空气预处理技术及锌电极结构方面的研究进展、发展前景进行了讨论。     

以Ce3+/Ce4+为媒质间接电合成1,4-萘醌

探讨了以Ce³⁺/Ce⁴⁺为媒质的1,4-萘醌间接电化学合成反应。考察了液相氧化、Ce³⁺电解氧化过程的影响因素,并进行了萘醌的间接电合成实验。结果发现,硫酸浓度、溶液温度对铈离子的氧化能力和电化学反应活性具有重要的影响;当温度为70℃、硫酸浓度为1.0 mol·L^-1时,液相氧化反应的收率最高(85.8%)。Ce³⁺电解氧化的最优条件为:电流密度50 mA·cm^-2、硫酸浓度1.0 mol·L^-1、温度为50℃,其电流效率可达90.6%;间接电合成实验过程中萘醌的平均收率达85.7%,Ce³⁺电解氧化的平均电流效率达87.8%,并且电解过程具有良好的稳定性,表明该技术具有良好的产业化应用前景。     

甲苯选择电氟化的性能研究

利用循环伏安法和恒电位电解技术研究了甲苯在三乙胺三氟化氢（Ｅｔ３Ｎ·３ＨＦ）中的阳极氟 化性能,并考察了溶剂（ＣＨ３ＣＮ）对电极行为的影响．结果表明：甲苯在铂电极上的氟化过程受扩散 控制;ＣＨ３ＣＮ对甲苯在铂电极上的氧化行为具有显著影响,含１ｍｏｌ／Ｌ　Ｅｔ３Ｎ·３ＨＦ的ＣＨ３ＣＮ溶 液具有最强的伏安响应性能,但ＣＨ３ＣＮ溶液体系的电解过程中阳极表面极易形成不导电的聚合 物膜,从而使甲苯的氟化反应无法进行．纯的Ｅｔ３Ｎ·３ＨＦ中甲苯在铂电极上的循环伏安曲线具有 三个氧化峰;恒电位电解实验证实,甲苯的氟化反应首先发生在甲基上,生成单氟甲基苯和二氟化 甲基苯,其后再发生苯环上的氟化．因此,通过控制电极电位在纯Ｅｔ３Ｎ·３ＨＦ中可实现甲苯的选 择性电氟化．     

MnO_x/CNT的制备及其对氧还原反应的电催化性能研究

利用高锰酸钾（KMnO₄）对纳米碳管（CNT）的纯化反应,制备出了CNT负载的锰氧化物复合材料MnO_χ/CNT.采用XRD和SEM分析发现,CNT表面被一种birnessite型层状锰氧化物均匀地包覆.循环伏安实验结果表明,MnO_χ/CNT对碱性溶液中氧还原反应具有比CNT更高的电催化活性,能够在O₂二电子还原为HO₂^-的电位下实现其彻底还原,生成OH^-.从而表明该种复合材料在燃料电池、金属/空气电池等领域具有十分良好的应用前景.     

纳米MnO2的制备及电化学性能研究

采用溶胶-凝胶法(sol-gel)制备了纳米MnO2,并对其进行了酸化和高温处理.采用化学分析、XRD、红外光谱、循环伏安、恒流放电等测试方法对处理前后的样品进行分析.研究结果表明,酸化后的样品氧化度和表面积增大,粒径减小,放电容量增大;经过500℃高温及酸化处理后的样品,其氧化度更高,粒径更小,其原因可能是高温酸化后,样品中的质子与O2-更易结合,从而使样品的活性提高.制备的纳米MnO2与电解二氧化锰(EMD)相比,在-0.4 V处,其放电容量高出52%.     

疏水性二氧化铅电极的镀制及强化寿命研究

研究了钛和陶瓷基体上电镀疏水性 Pb O2 电极的工艺 ,测试了电镀工艺中电解液组分 HF、聚四氟乙烯乳液、Cu( NO3 ) 2 、Fe( NO3 ) 3 、Mn( NO3 ) 2 、HNO3 ,以及温度、电流密度、电流波形对电镀所得的 Pb O2 电极寿命的影响。研究发现 ,陶瓷基体 Pb O2 电极具有较好的性能 ,在 9mol/L H2 SO4溶液中 ,1 0 0 A/dm2 的电流密度下连续电解 ,寿命可达 1 30 0 h以上。     

Electro-oxidation behavior of tungsten carbide electrode in different electrolytes

The electrochemical activity and stability of tungsten carbide gas diffusion electrode in different electrolytes were determined by galvanostatic charge method. It is shown that WC exhibits good electrocatalytic activity and stability for hydrogen oxidation in acidic solutions when the electrode potential is below about 800 mV (vs DHE), WC is firstly oxidized to an unstable blue tungsten oxides at 800-900mV which are closed to a composite stoichiometry of W2O5 in H2 SO4 solution and W8O23 in HCl solution calculated by charge consumed. Furthermore,the generated intermediate tungsten oxides can be further oxidized into WO3 at higher potentials. While in alkali solution, WC can not be used as anodic catalyst for its poor stability and catalytic activity due to the fact that WC will be directly oxidized into WO3.     

新型二元熔盐电解质LiTFSI/NaTf的热学和电化学性能

制备了由二（三氟甲基磺酰亚胺）锂（LiTFSI）和三氟甲基磺酸钠（NaTf）形成的二元低温熔盐电解质材料,采用差热分析、电化学阻抗和循环伏安法分别对熔盐电解质体系的热学性质、电导率和电化学窗口等进行了研究。测试结果表明,LiTFSI/NaTf熔盐体系的最低共熔温度为188℃,而且具有很高的热稳定性,在300℃以内没有明显热分解的迹象;LiTFSI/NaTf熔盐体系具有较好的电导率,电导率随着LiTFSI浓度的增加而减小;温度为230℃、摩尔配比为1∶3的LiTFSI/NaTf熔盐体系的电化学窗口为4.7 V,且随着温度的升高,电化学窗口减小幅度较小,表明该体系具有良好的电化学稳定性。     

Pt/WC-CNTs催化剂的制备及其对氧还原的电催化性能

通过表面修饰和还原碳化技术制备了以WC为主相的碳化钨/碳纳米管材料（WC-CNTs）,并进一步采用微波多元醇法载铂制备复合催化剂Pt/WC-CNTs。该催化剂相比于Pt/CNTs催化剂,具有更低的过电位、更大的电流密度和交换电流密度,且具有更小的电荷转移电阻和更好的氧还原选择性,显示了优异的氧还原电催化性能。XRD结果表明催化剂由多晶面的WC、Pt晶粒和CNTs组成,TEM和HRTEM显示细小的Pt颗粒均匀地分布在WC-CNTs表面。Pt颗粒和WC颗粒紧密接触,这有利于它们之间的催化协同效应,从而大大增强了Pt的氧还原催化活性。旋转圆盘电极研究结果表明Pt/WC-CNTs催化剂对氧还原反应为直接四电子过程。碳化钨/碳纳米管载铂催化剂性能优异、成本较低,在燃料电池阴极催化剂的研究应用中具有良好的发展前景。