水浴法制备钯纳米颗粒及其修饰电极的电催化性能

利用Keggin结构的12-硅钨酸作为模板,采用水浴法还原硝酸钯制备了纳米钯.用透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射(XRD)等手段对制备的钯纳米颗粒的形貌、粒径大小和结构进行了表征.利用滴涂法将Pd纳米颗粒修饰到Au电极表面,通过循环伏安法,研究了纳米Pd对肼的电催化性质.结果显示,制备的纳米钯为3～4 nm的类球形颗粒,为面心立方结构.纳米Pd修饰电极对肼具有良好的电催化氧化作用.在pH=6时,氧化峰电流(lpa)与肼的浓度呈现良好的线性关系.     

三聚氰胺甲醛-乙二胺四草酰乙酸/纳米碳管复合物修饰电极测定重金属离子Pb（Ⅱ）、Cd（Ⅱ）和Zn（Ⅱ）

采用超声法一步合成了三聚氰胺-甲醛-乙二胺四草酰乙酸螯合树脂/纳米碳管复合物。采用红外光谱、场发射扫描电镜及电化学技术表征了材料的特性。该复合物修饰充蜡石墨电极被成功应用于水溶液中重金属离子Pb（Ⅱ）、Cd（Ⅱ）和Zn（Ⅱ）的同时测定,检测限分别为1×10-10、1×10-8和5×10-8 mol.L-1（3σ）。     

1-(2-萘)-3-(2-噻唑)-三氮烯的合成及其光度法测定钯(Ⅱ)的研究

合成并采用元素分析和红外光谱法鉴定了一个新试剂:1-(2-萘)-3-(2-噻唑)-三氮烯(NTT),研究了该试剂作为测定Pd(Ⅱ)显色剂的可能性.结果表明,NTT与Pd(Ⅱ)能发生显色反应,且该显色反应在485nm处的吸光度与Pd(Ⅱ)的浓度在0.10～1.75μg/mL时具有良好的线性关系,摩尔吸光系数为4.07×104L·mol-1·cm-1.据此,以MTT为显色剂,建立了一个测定Pd(Ⅱ)的光度分析新方法.该方法简单、选择性较好,用于测定催化剂样品中微量钯的含量.结果令人满意.     

Triton X-100／Vc／H2O微乳液中纳米金的合成

在Triton X-100/Vc/H2O微乳液中,用0.001 mol·L-1HAuCl4溶液代替组分水,以Vc作还原剂制备纳米金.用紫外-可见光谱和透射电镜进行分析.结果表明,所制备的金纳米粒子的平均粒度在20 nm左右,且粒子的粒度分布范围较窄.无论是在固定0.001 mol.L-1HAuCl4/Vc质量比下改变Triton X-100的含量,还是在固定Triton X-100/0.001 mol·L-1 HAuCl4质量比下改变Vc的含量,所得的金纳米粒子大小与形状都没有明显的变化.初步探讨了在Triton X-100/Vc/H2O微乳液中合成纳米金的机制.     

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.     

绿色合成AMA反应中纳米Pd/C催化剂的失活和再生

在2-硝基-4-乙酰胺基苯甲醚(NMA)催化加氢合成2-氨基-4-乙酰胺基苯甲醚(AMA)反应中,规整纳米Pd/C催化剂表现出很好的催化活性和选择性。但Pd/C催化剂在反应的套用过程中表现出反应活性逐渐降低。通过XRD、BET、EDS、XPS等物性表征以及Na2S滴定法和原子吸收法测定Pd含量的研究表明,钯微晶的长大、钯流失、催化剂中毒等不是引起Pd/C催化剂失活的主要原因,而Pd/C催化剂表面金属钯活性位在反应后被2-氨基-4-乙酰胺基苯甲醚产物等有机物覆盖可能是导致其性能逐渐降低的关键。使用酸洗法可以去除反应后Pd/C催化剂表面覆盖的2-氨基-4-乙酰胺基苯甲醚等有机物,释放金属钯活性位,实现Pd/C催化剂的性能有较大程度的恢复;而其他方法对Pd/C催化剂活性恢复的效果不明显。     

β-环糊精改性聚氨酯基摩擦纳米发电机的湿度阻抗研究

目的 通过β-环糊精（β-CD）在聚氨酯膜表面进行分子自组装来增加聚氨酯表面的羟基数量,进而增强改性聚氨酯分子在高湿度环境下的电输出性能。方法 采用分子自主组装的方法获得改性聚氨酯膜。聚氨酯颗粒在N,N-二甲基甲酰胺中溶解并通过流延法成膜后,先后在γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷/甲醇溶液和氨基环糊精溶液中浸泡、干燥,得到β-CD功能面。以改性的聚氨酯为摩擦纳米发电机（TENG）的电正性摩擦层,以聚四氟乙烯（PTFE）为电负性摩擦层,组装得到风驱动摩擦纳米发电机。结果 β-环糊精的改性增加了聚氨酯膜表面的羟基数量,使聚氨酯膜在高湿度环境中可以与水分子形成氢键,固定水分子一同参与摩擦起电,增加了聚氨酯基摩擦纳米发电机在高湿度环境中的电输出性能。当湿度从15%增加到95%后,改性聚氨酯基摩擦纳米发电机的短路电流增加了432%,且湿度越大,电输出越大。同时,改性聚氨酯基摩擦纳米发电机在喷洒水滴的情况下,也能点亮248个LED灯。结论 β-环糊精的改性可以显著提升聚氨酯基摩擦纳米发电机在高湿度环境下的电输出性能,且电输出随湿度的增加而增加,显示了出色的耐湿性,对扩展聚氨酯基摩擦纳米发电机的应用...     

金修饰纳米多孔Pd催化剂对甲酸氧化的电催化活性

以水热法制备出纳米多孔网状钯催化剂(nanoPd),采用电位扫描在其上沉积金,制成金修饰纳米钯电极(Au/nanoPd),运用循环伏安法(CV)、线性扫描(LSV)和交流阻抗谱(EIS)比较nanoPd和Au/nanoPd电极对甲酸氧化反应的电催化活性。CV和LSV结果表明:金在nanoPd表面的沉积促进钯对甲酸氧化的电催化活性,起始电位提前,电流密度更高。EIS研究结果也表明:在Au/nanoPd电极上,甲酸氧化反应的电荷传递电阻更低。结果表明:金修饰纳米钯电极(Au/nanoPd)对甲酸氧化具有较高的电催化活性。     

纳米铂修饰钯系涂层钛阳极的研究

采用纳米铂修饰获得PdO-Pt/Ti电极,同时也制备了PdO/Ti电极作为对比.研究表明,所制备的PdO-Pt/Ti涂层是由氧化钯和金属铂组成的复合涂层.纳米相铂颗粒分散在PdO涂层中,起到明显的提高表面粗糙度和表面活性面积的效果.由于采用高耐蚀的金属铂修饰,使新电极的强化寿命提高10倍以上.纳米铂修饰PdO/Ti电极可以使其电催化性能和稳定性都得到明显提高.     

氧化铈-镍钨复合电极的制备及其析氢催化性能

以(200)择优取向的Ni-5W合金薄带为基体,采用脱合金法制备纳米多孔NiW后,再化学溶液沉积CeO₂制备CeO₂(200)晶面暴露的NiW-nano-CeO₂复合电极。采用AFM、XRD和XPS对电极形貌和表面结构进行表征。通过阴极极化曲线和电化学阻抗技术表征各电极的电解析氢行为。结果表明,(200)晶面暴露的纳米多孔NiW-CeO₂电极比Ni(111)晶面暴露的Ni-CeO₂电极和无择优取向的NiS-CeO₂和NiZn-CeO₂电极的析氢性能好,该复合电极具有比文献中所报道的共沉积的Ni-CeO₂更高的交换电流密度1.7×10^-1 A·cm^-2。在1.0 mol/L NaOH溶液中达到电流密度100 mA·cm^-2时,过电位比NiW-CeO₂电极和NiW电极分别降低55和81 mV。选择性暴露(200)晶面的CeO     

双波长叠加分光光度法测定微量钯

研究了2-(3,5-二氯-2-吡啶偶氮)-5-二甲氨基苯胺(简称为3,5-diCl-PADMA)与钯的显色反应,在0.02～1.6mol/L的H2SO4介质中,钯与试剂形成稳定的1:1绿蓝色配合物,其在621nm和574nm有2个强弱不等吸收峰.2个峰的吸光度之和与钯浓度线性相关,据此建立了应用双波长叠加分光光度法测定微量钯的新方法.钯浓度在0～12μg/10mL范围内符合比尔定律,表观摩尔吸光系数高达1.61×105L·mol-1·cm-1,比单波长法提高52%.大量的有色金属及其它贵金属离子不干扰测定.所研究的方法操作简便,灵敏度高,选择性好,用于合金及含钯分子筛中微量钯的直接测定结果满意.     

聚苯胺基分散铂电极的电催化行为

为了改善铂基催化剂氧化甲醇的催化活性,采用循环伏安法制备了聚苯胺修饰分散铂电极(Pt-Pan/Pt)、聚苯胺和磷钼酸共同修饰分散铂电极(PMo12-Pt-Pan/Pt).并用循环伏安法研究了制备电极在0.5 mol·L-1H2SO4溶液中的电化学行为以及对甲醇氧化的催化效果.结果表明:PMo12-Pt-Pan/Pt电极对甲醇氧化具有很高的催化活性.PMo12-Pt-Pan/Pt电极对甲醇氧化的最大电流是33.43 mA,是Pt/Pt电极的1.37倍.催化活性的提高来源于聚苯胺和磷钼酸与铂的协同作用.     

钛片上直接生长Ni(OH)2纳米片阵列及其对葡萄糖的电化学检测

通过将钛片在含镍溶液中水热处理,在钛基体上直接生长Ni(OH)2纳米片阵列,并用于电化学检测葡萄糖.用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对样品进行了表征.研究了Ni(OH)2纳米片/钛片在NaOH溶液中的电化学性能.结果表明,该电极对葡萄糖的氧化具有良好的电催化作用,它对葡萄糖响应的线性范围为4.5×10-5～1.05× 10-3 mol/L,检出限为5μmol/L (S/N=3).     

N503-煤油-KSCN分散支撑液膜体系中Pd(Ⅱ)的传输研究

以聚偏氟乙烯膜(PVDF)为支撑体,煤油为膜溶剂,N-N-二(1-甲基庚基)乙酰胺(N503)为流动载体,研究了分散支撑液膜体系中金属Pd(Ⅱ)的传输行为;考察了料液相酸度、分散相膜溶液与解析液体积比以及分散相中KSCN浓度对Pd(Ⅱ)传输的影响。结果表明,当料液相中盐酸浓度为0.10mol.L-1、分散相中膜溶液与解析液KSCN体积比为30:30、解析液KSCN浓度为1.60mol.L-1时,该分散支撑液膜体系对金属Pd(Ⅱ)具有良好的传输作用。在最佳传输条件下,Pd(Ⅱ)起始浓度为5.00×10-5mol.L-1时,130min的传输时间分散支撑液膜体系传输效率可以达到79.8%,而传统支撑液膜只有67.8%。     

纳米多孔金电极的电化学催化性能研究(英文)

对纳米多孔金电极的电化学催化活性进行了研究,在1 mol/L Li PF6非水溶液中室温下采用电化学合金化/去合金化方法制备了纳米多孔金电极,然后使用循环伏安方法和计时电流方法研究了电极对乙醇的电化学催化活性。研究显示,在0.5 mol/L KOH+1.0 mol/L CH3CH2OH溶液中,制备的多孔电极在0和400 m V(vs SCE)对乙醇的电化学催化氧化电流密度超过光滑金电极的100倍以上,分别达到3.7和6.1 m A·cm-2。表明制备的纳米多孔金电极对乙醇具有良好的电化学催化氧化活性。     

Pd/Ni双金属纳米溶胶的制备及催化制氢性能的研究

采用化学共还原法制备了聚乙烯吡咯烷酮(PVP)稳定的Pd/Ni双金属纳米溶胶,采用TEM、HR-TEM等对所合成的Pd/Ni双金属纳米溶胶进行了表征,并系统研究了PVP用量、还原剂用量、金属盐离子浓度及金属比例等对该溶胶型双金属纳米催化剂的影响。结果表明:所制备的Pd/Ni双金属纳米溶胶的平均粒径在2 nm左右,双金属纳米溶胶催化剂催化NaBH_4制氢活性优于单金属Pd和Ni纳米溶胶的活性。其中Pd_(10)Ni_(90)双金属纳米溶胶的催化活性最高,其催化NaBH_4制取氢气的活性可以达到8250 mol_(H2)·mol_(Pd)~(-1)·h~(-1),Pd_(20)Ni_(80)双金属纳米溶胶催化剂催化NaBH_4水解反应的活化能为35.7 kJ/mol,反应焓为33.3 kJ/mol,反应熵为-150 J/mol。研究结果还表明,所制备的Pd/Ni双金属纳米溶胶催化剂具有很好的催化稳定性,即使4次催化试验后该催化剂仍然保持着较高的催化活性。密度泛函理论计算结果表明,Ni原子与Pd原子之间发生的电子转移使得Pd原子带负电而Ni原子带正电,荷电的Pd和Ni原子成为催化反应的活性中心。     

采用配体交换法制备贵金属纳米粒子修饰电极的研究

选择8个碳链长度的烷基双硫醇分子在电极表面自组装构筑Au-SHSAM模板,然后将由弱保护剂四辛基溴化铵(TOAB)稳定的小尺寸Au、Ag、Pd和Pt纳米粒子通过纳米粒子与电极上巯基之间的强相互作用(M-S)将其表面的弱保护剂TOAB替换的方式,成功实现了贵金属纳米粒子在巯基模板电极表面的自组装,利用循环伏安法(CV)和扫描隧道显微镜(STM)对纳米粒子修饰电极在H2SO4溶液中的电化学行为以及纳米粒子在电极表面的形貌进行了表征,发现可以通过调节浸泡时间控制纳米粒子在电极表面的覆盖度。该方法新颖、简单而且具有一定的普适性。     

不对称亚砜BSO萃取钯的性能及机理研究

研究了不对称亚砜BSO从盐酸介质中萃取钯的性能和机理,结果表明:待萃液Pd(Ⅱ)浓度为1.0g.L-1,HCl浓度为0.1mol.L-1,用0.3mol.L-1BSO-煤油按相比1:1混合萃取Pd(Ⅱ),经过5min的萃取振荡时间,萃取率可达99.8%。通过斜率法和红外光谱分析表明,在低酸度([H+]≤0.3mol.L-1)下,亚砜主要以中性溶剂络合萃取机理萃取钯,萃合物组成为[PdCl2.2BSO](0);在高酸度(1.0≤[H+]≤4.0mol.L-1)下,亚砜以离子缔合萃取机理萃取钯,萃合物组成可能为[H+.hH2O.(BSO)2]2.[PdCl42-](0)。     

金电极自组装基因分子膜的制备及电化学检测

采用分子自组装技术制备巯基修饰的基因分子膜修饰金电极,用于竞争式杂交检测黄孢原毛平革菌木素过氧化物酶编码基因。通过差分脉冲伏安法、循环伏安法、交流阻抗法和电流—时间曲线法优化自组装时间和信号探针的最佳响应浓度,研究目标基因的线性检测范围和再生性能。结果表明:修饰金电极最优自组装时间为15 h,信号探针的最佳响应浓度为0.51×10-6 mol/L,目标基因的线性检测范围为7.51×10-12-1.05×10-9 mol/L,检测下限为7.51×10-13 mol/L。该修饰电极具有良好的再生性能。     

用β-环糊精制备LiFePO4/C锂离子电池正极材料

采用高温固相法制备了β-环糊精为碳源前驱体、具有橄榄石结构的LiFePO4/C复合正极材料.与采用相同工艺制备的LiFePO4和以碳黑作为碳源制备的LiFePO4/C产物比较,该复合材料粉体粒度小,电化学性能优良,体现在:占体积分数为26.88%的产物粒度小于1 μm;0.1C放电比容量可达到147 mA·h·g-1,相对纯净LiFePO4提高66 mA·h·g-1.此外,初步分析了β-环糊精在制备过程中细化颗粒的机理.