Pt/PAn/GC电极的制备及对甲酸电催化氧化性能的研究

利用循环伏安法电聚合导电高分子聚苯胺，并制备了Pt／PAn／GC电极和Pt／GC电极，优化了苯胺在玻碳电极上的聚合条件，用在H2SO4中的循环伏安曲线对其进行了表征，Pt／PAn／GC电极的制备提高了Pt的分散度，增加了催化剂Pt的利用率。实验结果表明Pt／PAn／GC电极对甲酸电氧化的催化活性明显高于Pt／GC电极和Pt电极，正向扫描和反向扫描时对应的氧化峰电位分别是0．68V、0．45V。峰电流为54．23mA／cm^2和84．23mA／cm^2，为Pt／GC电极的修饰电极1．7倍和1．9倍，为Pt片电极的3．8倍和4．9倍，有效地提高了铂微粒的催化活性，并得到聚合苯胺的最佳条件为扫描速度50mV／s、扫描上限1．2V。     

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。     

甲醇在聚苯胺载铂电极上的电催化氧化

用循环伏安法在玻碳电极上电聚合导电高分子聚苯胺用于附载Pt,提高了Pt的分散度。发现甲醇在Pt／PAN／GC电极和Pt／GC电极上均能自发解离出强吸附中间体CO,证实聚苯胺膜的存在有利于提高电极对甲醇的电催化氧化活性,CO在Pt／PAN／GC电极上的氧化峰电流明显高于Pt／GC电极。通过比较甲醇的电催化氧化活性可知,Pt/PAN／GC电极催化氧化甲醇的峰电流为58．68mA/cm^2和50．00mA／cm^2,是Pt／GC电极氧化峰电流的1．6倍和1．7倍。     

甲醇在铂微粒修饰碳纳米管/纳米TiO2-聚苯胺膜电极上的电催化氧化

在0.5mol·L-1硫酸介质中,采用循环伏安的电化学聚合方法,以50mv·s-1的扫描速度,在-0.1～0.9V范围内以碳纳米管/纳米TiO2(CNT/nanoTiO2)电极为基体聚合得到了聚苯胺(PAn)复合膜电极,用循环伏安法研究了CNT/nanoTiO2-PAn-Pt电极在0.5mol·L-1H2SO4溶液中的电化学行为以及对甲醇氧化的电催化行为。结果表明,CNT/nanoTiO2-PAn-Pt电极对甲醇的氧化具有很高的电催化活性,并同时存在PAn的协同催化作用。在Pt载量为0.56mg/cm2时,甲醇氧化峰电流达到152mA/cm2,随着Pt载量的增加,甲醇的氧化峰电流最高可达410mA/cm2。     

纳米TiO_2-Pt修饰电极上甲醇的电催化氧化研究

用电化学法合成前驱体Ti(OEt)4,经直接水解法制备纳米TiO2膜,通过直接在纳米TiO2膜上电沉积Pt微粒得到纳米TiO2 Pt复合催化电极。扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)分析结果表明,纳米TiO2的晶形为锐钛矿型,粒径约30nm,电沉积纳米Pt粒子(平均粒径约60nm)均匀地分散在纳米TiO2膜表面。循环伏安和计时电位测试表明,纳米TiO2 Pt修饰电极对甲醇的电氧化具有高催化活性和稳定性,Pt载量为0 68mg/cm2时,室温下甲醇氧化电流达到190mA/cm2,是纯Pt电极上的7 6倍。     

Pt/H_xMoO_3电极上甲醇的催化氧化

铂电极在c(K2 PtCl6) =2 .5× 10 -3 mol/L、c(Na2 MoO4 ) =0 .0 5mol/L、c(H2 SO4 ) =0 .5mol/L的溶液中 ,电位为 +1 1～ - 0 2V(vs.SCE) ,以 2 0mV/s的速度循环扫描 10min ,可制得一种Pt/HxMoO3 电极。用循环伏安和电位阶跃方法研究了在所制备电极上甲醇的氧化。实验结果表明 ,所制备电极对甲醇的氧化有催化作用 :(1)氧化电位比在Pt/Pt电极上降低 0 12 5V ;(2 )氧化电流为Pt/Pt电极的 6倍。讨论了Pt/HxMoO3 电极对甲醇氧化的催化机理。     

固相反应制备Pt/C催化剂

利用固相反应法制得具有较高催化活性的Pt/C催化剂,探讨了制备条件对催化剂性能的影响。结果显示:用水作浸渍介质、n(NaOH)/n(H2PtCl6)=6 4、固相还原剂为聚甲醛时,制得的Pt/C催化剂中Pt粒子的平均粒径为3 8nm。线性扫描伏安结果表明:在30℃、扫速为50mV/s时,制得的Pt/C催化剂在c(CH3OH)=0 5mol/L和c(H2SO4)=0 5mol/L混合溶液中,甲醇氧化的峰电流密度为11 3mA/cm2;而同样条件下,E TEK公司商品化的Pt/C催化剂为9 2mA/cm2。     

碳纳米管表面Pd纳米颗粒对甲醇的电催化氧化研究

采用电化学循环伏安法分别在碳纳米管(CNT)和玻碳(GC)电极表面沉积Pd纳米颗粒。扫描电镜(SEM)和XRD分析显示了Pd纳米颗粒均匀分散于碳纳米管表面,而在GC表面则趋向于堆积形成Pd金属薄膜。比较研究了Pd/CNT和Pd/GC电极在碱液中对甲醇的电催化氧化性能,循环伏安结果发现,Pd/CNT对甲醇的催化活性要高于Pd/GC电极;而交流阻抗谱研究发现,Pd/CNT电极对甲醇具有更快的催化氧化速率。另外,不同Pd载量,不同环境温度以及不同甲醇浓度的研究表明,相对于Pd/GC电极,Pd/CNT电极对甲醇的催化氧化具有更高的灵敏度和电化学稳定性。     

聚苯胺对2,5-二巯基-1,3,4-噻二唑电化学性质的影响

采用循环伏安法研究了聚苯胺（PAn）对2，5－二巯基－1，3，4－噻二唑（DMcT）电化学性质的影响。结果表明，在含0．1mol/LLiClO4和1．0mol/LHCl的乙腈溶液中，DMcT在玻碳电极上呈现2对明显的氧化还原峰。在PAn膜电极上则呈现1对氧化还原峰，并且可以与PAn形成DMcT／PAn复合物，复合物电极呈现的氧化还原的峰电位差较玻碳电极明显减小。因此认为PAn可以较大程度地提高复合物的导电性和电荷传递速度，对DMcT的氧化还原反应有显著的催化作用。     

铂纳米空球修饰玻碳电极对甲醛的电催化氧化行为

以纳米硒球为模板,H₂PtCl₆为前驱体,以抗环血酸为还原剂,SDSN作稳定剂,在室温下批量制备了铂纳米空球(Pt_Hollow)及其修饰玻碳(GC)电极(Pt_Hollow/GC)。使用XRD、SEM和TEM等检测技术表征了其形貌与结构,结果表明,所制备的铂纳米空球分散性好,粒径比较均匀,约为120 nm;球壳多孔,壳厚<10 nm,由多维、多级的多晶铂原子团簇所构建。以甲醛为探针分子,采用循环伏安及计时电流等常规电化学方法比较了电活性面积基本一致的Pt_Hollow/GC和电沉积铂纳米粒子(Pt_nano)修饰GC电极(Pt_nano/GC)催化甲醛氧化的性能,结果显示,位于0.64 V处的氧化峰电流密度,前者是后者氧化峰电流密度的1.5倍;氧化电流密度为0.5 mA·cm^-2处的氧化电位,前者比后者负移了约30 mV。实验结果表明,与Pt_nano/GC电极相比,甲醛在Pt_Hollow/GC电极上氧化的活化能低,反应速度快,催化活性高。所得结果为直接甲醛燃料电池阳极催化剂的研制提供了一定的实验与理论依据。     

铂微粒修饰聚苯胺膜电极对甲酸电催化氧化的研究

采用循环伏安法研究Pt盘电极 (Pt)、铂微粒修饰Pt盘电极 [Pt(Pt) ]和Pt微粒修饰聚苯胺膜电极 [PAN(Pt) ]对甲酸电催化氧化行为的影响 ,比较了它们对甲酸电催化氧化的活性 ,发现PAN(Pt)电极对甲酸电催化氧化的表观电流密度为 3 79× 10 2 mA·cm-2 ,分别比Pt、Pt(Pt)和Pt-PDMA/Pt电极约高 2 35、2 5和 6 3倍。峰电位比Pt PDMA/Pt电极约低 0 16V。     

Conductive polyaniline/poly(methyl methacrylate) films obtained by electropolymerization

Electrochemical polymerization of aniline, on a Pt foil electrode coated with poly(methyl methacrylate) (PMMA), produces a homogeneous, free-standing, flexible, and conductive polymer film. The conductivity of the films depends on the aniline content and reaches 0.1–0.2 S/cm for films having aniline content of 15% or more. The optimum thickness of precoated PMMA to obtain durable conducting films was found to be in the range of 10–15 μm. Cyclic voltammetric investigation revealed that aniline exhibits a similar electrochemical behavior on a PMMA coated platinum electrode similar to a bare Pt surface. The film gives a fast and reproducible response against ammonia gas within a concentration range of 1.0–0.01%. Scanning electron micrographs indicate that the films have a rough structure consisting of globular regions. © 1996 John Wiley & Sons, Inc.     

聚苯胺/阴离子聚醚型聚氨酯导电复合膜的制备

常压下,采用化学氧化现场吸附聚合法制备了聚苯胺/阴离子型聚氨酯导电复合膜。该复合膜不仅表现出良好的导电性,其表面电阻为103Ω/cm,而且导电性较为耐久和稳定;同时复合膜也兼有良好的力学性能及良好的透气性。     

Electrochemically oxidative polymerization of aniline in aromatic copolyamide matrix

Composite films from polyaniline (PAn) and a copolyamide, poly(p-phenylene terephthalamide/diphenylether terephthalamide) (PPDTA), have been obtained by the electrochemical polymerization of aniline on a PPDTA/Pt (or Ni, stainless steel) working electrode in water or a mixed-solvent electrolyte solution. This PAn/PPDTA composite has higher mechanical properties than does the PPDTA matrix and the electrical conductivity close to pure PAn. The electrochemical polymerization of aniline can be carried out only in the electrolyte solution with PH < 2. The PAn/PPDTA film is electroactive material and very stable in air. © 1993 John Wiley & Sons, Inc.     

导电聚苯胺/聚乙烯醇复合乳液的制备研究

以聚乙烯醇为树脂基体 ,通过乳液氧化聚合同步搀杂有机酸 ,研究了聚苯胺 /聚乙烯醇复合乳液的制备。结果表明 ,过硫酸铵的用量对聚苯胺的产率影响较大 ,当氧化剂 /苯胺的摩尔比达到 2时 ,产率为95% ,高于溶液法的原料比例。十二烷基苯磺酸和聚乙烯醇 (88%醇解度 )对聚苯胺乳胶的粒径亦有影响。在聚苯胺 /聚乙烯醇复合膜中 ,当聚苯胺含量超过 2 0 %后 ,电导率趋向稳定 ,可达 2 .3 s/ cm     

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。     

Conductive polyaniline–polythiophene/poly(ethylene terephthalate) composite fiber: Effects of pH and washing processes on surface resistivity

A conductive polyaniline (PAn)–polythiophene (PTh)/poly(ethylene terephthalate) (PET) composite fiber was prepared by polymerization of aniline and thiophene in the presence of PET fibers in an organic medium with FeCl₃. The effects of polymerization conditions, such as polymerization medium, mol ratios of aniline/thiophene and FeCl₃/aniline‐thiophene as well as polymerization temperature and time, were investigated on PAn–PTh content (%) and surface resistivity of the composite. The composite with the lowest surface resistivity (1.30 MΩ/cm²) was obtained by polymerization of aniline and thiophene (1/3 mol ratio) in acetonitrile/chloroform (1/5 volume ratio) at 20°C. The surface resistivity of the PAn–PTh/PET composite containing 4.8% PAn–PTh was increased from 1.9 MΩ/cm² to 270 MΩ/cm² at pH 11. The washing durability of the composites was determined with domestic and commercial laundering processes by monitoring the surface resistivity and morphology. The composite was also characterized with FTIR, TGA, elemental analysis, optic microscope and SEM techniques. © 2015 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2015 , 132, 41979.