NADH 在纳米金/过氧化聚吡咯复合材料修饰电极上的电催化氧化

采用电沉积技术在过氧化聚吡咯膜上制备纳米金, 通过扫描电镜和X-射线光电子能谱对复合材料的形貌和结构进行表征。采用循环伏安和计时安培法研究烟酰胺腺嘌呤二核苷(Nicotinamide Adenine Dinucleotide,NADH) 在纳米金/过氧化聚吡咯复合材料修饰玻碳电极上的电化学催化氧化反应。结果表明, 复合材料修饰电极显著降低了NADH 的氧化峰电位, 峰电流与其浓度在2.0×10-7~1.2×10-3 mol/L范围内呈现很好的线性关系, 检测限为5.0×10-8 mol/L, 该修饰电极可用于对NADH 的线性检测。     

聚硫堇/纳米金修饰电极对NO2-的电催化氧化及分析应用

研究了一种基于聚硫堇/纳米金复合材料修饰电极对NO2-的电催化氧化。相对于裸玻碳电极,聚硫堇-纳米金协同催化效应使NO2-的氧化电流增强,过电位降低。详细讨论了聚合膜的厚度、纳米金吸附时间、pH缓冲介质、pH值以及干扰离子对NO2-氧化电流的影响。在最优实验条件下,测得NO2-的线性范围为3.0×10^-6～1.0×10^-3 mol/L,检测限为1.0×10^-6 mol/L。该修饰电极具有灵敏度高、稳定性和重现性好、抗干扰能力强的特点,可用于实际样品中NO2-含量的测定,结果满意。     

聚硫堇/纳米金修饰电极对NO_2~-的电催化氧化及分析应用

研究了一种基于聚硫堇/纳米金复合材料修饰电极对NO-2的电催化氧化。相对于裸玻碳电极,聚硫堇-纳米金协同催化效应使NO-2的氧化电流增强,过电位降低。详细讨论了聚合膜的厚度、纳米金吸附时间、pH缓冲介质、pH值以及干扰离子对NO-2氧化电流的影响。在最优实验条件下,测得NO-2的线性范围为3.0×10-6~1.0×10-3mol/L,检测限为1.0×10-6mol/L。该修饰电极具有灵敏度高、稳定性和重现性好、抗干扰能力强的特点,可用于实际样品中NO-2含量的测定,结果满意。     

聚吡咯/无机纳米复合材料研究进展

聚吡咯(PPy)是一种典型的导电高分子材料,聚吡咯/无机纳米复合物是一种新型材料.本文综述了聚吡咯/无机纳米粒子的发展状况,概括了PPy/无机纳米复合材料的制备方法,并介绍了聚吡咯/无机纳米复合材料的力学,光学和电磁学等性能及其在传感器、抗静电材料、导电高分子电容器、二次电极及生物医学等方面的应用及发展趋势.     

葡萄糖在纳米多孔Ir/IrO_x电极上的电催化氧化

主要研究纳米多孔Ir/IrOx电极的制备及电极对葡萄糖的检测.在150μm的铱电极上采用高电位氧化和低电位还原的方法成功的制备了纳米多孔Ir/IrOx电极,并对其进行表征.同时,研究了纳米多孔Ir/IrOx电极对葡萄糖的直接氧化,由此得出的结果是在pH为7.6的PBS溶液中,电位0.7 V的条件下电极对葡萄糖有较快较灵敏的响应,响应电流与葡萄糖浓度在2～22 mmol/L的范围内成正比,检测限为28.1μmol/L.     

三种酚在碳纳米管修饰电极上的电催化氧化

采用酸氧化方法预处理多壁碳纳米管(MWCNT)并制得MWCNT修饰玻碳电极(MWCNT/GCE)。并用伏安法分析了电极表面MWCNT在B-R缓冲溶液中的电化学行为,在此基础上着重研究了苯酚、邻苯二酚和对苯二酚在MWCNT/GCE上的电催化氧化。结果表明,MWCNT对这3种酚类物质具有催化作用,使其氧化峰电位负移,氧化电流增加。修饰MWCNT后电极有效面积的增加降低了电流密度,也有助于过电位的降低。对它们的检测条件进行了优化。这些酚类物质的检测限均低于在普通玻碳电极上的检测限,表明使用MWCNT/GCE可以提高此类物质的检测灵敏度。     

甲基橙掺杂聚吡咯/氧化石墨烯复合材料

为了得到新型导电聚合物/石墨烯纳米复合材料,采用偶氮染料甲基橙为掺杂剂,过硫酸铵为氧化剂,一步法制备了纳米片状的聚吡咯/氧化石墨烯复合材料,通过傅里叶红外光谱、扫描电子显微镜等测试,对聚吡咯/氧化石墨烯复合材料的结构和形貌进行表征;通过循环伏安法对其进行电化学性能测试.结果表明:由于甲基橙分子中含有的磺酸根阴离子,甲基橙分子掺杂在聚吡咯分子链中,影响了聚吡咯分子的共轭结构;在聚吡咯/氧化石墨烯复合材料中保留了氧化石墨烯的片状结构,表明吡咯单体首先被吸附到氧化石墨表面,进而在氧化石墨烯表面发生聚合.聚吡咯/氧化石墨烯复合材料均匀的片状纳米结构,在循环伏安测试中显现出具有良好的电容特性,将来可以应用到商业电容器领域.     

聚吡咯-铂纳米复合材料对氧还原的电催化性能研究

利用电化学方法制备聚吡咯（PPy）纳米线和聚吡咯-铂（PPy-Pt）纳米复合材料,Pt纳米簇均匀地分散在PPy纳米线中。在中性的磷酸盐缓冲溶液中对之进行氧还原的电化学测试,结果显示,氧在纳米Pt上的电催化还原电流明显小于在PPy-Pt复合材料上的催化还原电流,只有后者的2/3,表明PPy-Pt复合材料对氧的还原具有较高的催化性能。利用循环伏安法研究了不同扫速下氧在PPy-Pt复合材料上的电催化还原过程,呈现的是典型的扩散控制过程。这种新型的PPy-Pt纳米复合材料,可望用于制备灵敏的氧传感器。     

纳米金胶修饰碳糊电极的制备及对多巴胺的电催化氧化

合成了纳米金胶,并将纳米金胶用于制备碳糊修饰电极(Au/CPE),应用循环伏安法研究了多巴胺在纳米金胶碳糊修饰电极上的电化学行为。实验结果表明,纳米金胶对多巴胺的电化学氧化具有明显的催化作用,多巴胺在纳米金胶修饰电极上的氧化电位明显负移,循环伏安峰电流显著增大。缓冲溶液的pH值为4—7时,多巴胺在纳米金胶修饰电极上有很好的电化学响应。在扫速低于300 mV/s范围内,该响应为一表面控制过程,并初步探讨了电催化机理。在0.04 MpH6.37的B-R缓冲溶液中,氧化峰电流与多巴胺的浓度在6.0×10-8—2.6×10-7M的范围内呈较好线性关系,线性相关系数达0.9121。     

聚吡咯氧化石墨烯修饰的神经微电极阵列

利用电化学方法,在多通道神经微电极阵列芯片上制备聚吡咯氧化石墨烯薄膜材料,并对该材料的电化学行为进行了分析。对神经微电极阵列芯片采用计时电压法探究,确定了定向修饰聚吡咯氧化石墨烯薄膜的最佳电沉积条件。微电极阵列芯片为多通道实时检测神经细胞的电生理和电化学信号提供了一种新的器件,但其检测灵敏度、信噪比需进一步的提高。将聚吡咯氧化石墨烯的平面微电极阻抗值降低了92.1%,且提高了对多巴胺循环伏安响应的灵敏度,对神经电生理信号和电化学信号的检测具有重要意义。     

修饰石墨基二氧化铅电极电催化氧化降解苯胺

选择石墨作为基体,采用电沉积的方法制备出掺杂镧元素修饰的二氧化铅电极.通过对该电极进行XRD和SEM测试,发现电极的表面主要成分为β-PbO₂,底层为α-PbO₂;镧金属的氧化物嵌入到PbO₂晶格当中,使晶形发生显著改变;电极表面致密均匀,空隙率大,利于对目标有机物吸附和发生电催化氧化反应.以该修饰电极为阳极,石墨电极为阴极,对苯胺模拟废水进行电催化氧化处理,分别考察了阴离子种类、电流密度、进水质量浓度、反应初始pH值对苯胺和COD去除率的单因素影响.该修饰二氧化铅电极对苯胺的电化学氧化降解反应基本符合一级反应动力学规律.     

对苯二酚在金纳米粒子/碳纳米管修饰玻碳电极上的电化学行为

制备了金纳米粒子/碳纳米管复合膜修饰的玻碳电极(GNP/CNT/GC),研究该电极上对苯二酚的电化学行为。结果表明:复合膜修饰玻碳电极综合了碳纳米管和金纳米粒子的电催化活性,提高了对苯二酚电化学反应的可逆性,增强了电化学信号,与空白玻碳电极相比,氧化电流增加6倍;对苯二酚在GNP/CNT/GC电极上的电化学反应:低浓度(5×10~(-5)mol/L)时对苯二酚的电极反应受扩散过程控制,而高浓度(5×10~(-4)mol/L)时对苯二酚的电极反应受吸附过程控制。此外还研究了碳纳米管用量,复合膜的层数,扫速等条件对电化学响应信号的影响。     

四氧化三锰/聚吡咯/石墨烯复合材料的研制

聚吡咯与石墨烯都具有良好的导电性,并易于与其他材料复合.为了改善金属氧化物材料的电化学性能,采用两步法,先合成氧化石墨烯/聚吡咯复合物,利用高锰酸钾与乙二醇在微波下与氧化石墨烯/聚吡咯复合物反应,制备四氧化三锰/聚吡咯/还原氧化石墨(Mn3O4/PPy/r GO)复合材料,利用扫描电镜、傅立叶红外光谱和X射线衍射对Mn3O4/PPy/r GO复合材料的微观形貌及结构进行表征,并通过循环伏安法和计时电位法对其电化学性能进行测试.结果表明,电流密度为0.5 A/g时,Mn3O4/PPy/r GO复合材料的电容达到546 F/g,经过800圈循环伏安测试后的电容保持率为94.8%.表明Mn3O4/PPy/r GO复合材料具有良好的电化学可逆性与电化学稳定性.其优良的电化学性能可能是Mn3O4/PPy/r GO复合材料中三种组分共同作用的结果,可望应用于新型超级电容器.     

聚吡咯/二氧化锰复合材料的合成与性能

聚吡咯制备简便、电导率可控,且比电容高、稳定性好、易于跟其他材料复合,是导电聚合物中一种颇具前景的超级电容器的电极材料.结合二氧化锰成本低、比表面积大、可逆性高、电化学性能稳定、环境友好等优点,采用一步法成功制备了聚吡咯/二氧化锰纳米复合材料.通过傅里叶红外光谱、X射线衍射、扫描电子显微镜、X射线能量色散谱等测试,对聚吡咯/二氧化锰复合材料的结构和形貌进行表征;并且通过循环伏安法和计时电位法对其进行电化学性能测试.结果表明在电流密度为1A/g时,所合成的聚吡咯/二氧化锰复合材料的电容比聚吡咯大几十倍,达到559F/g,并且保持率达到98.64%,表明聚吡咯/二氧化锰复合材料具有优良的电化学性、良好的可逆性和优秀的稳定性,与其他同类超级电容器电极材料对比具有一定的优势.     

聚吡咯/硫复合材料的制备及性能

为了抑制穿梭效应,提高锂硫电池的电化学性能,采用一步法制备聚吡咯/硫的复合材料。以过硫酸铵作为氧化剂、乙醇作为分散剂,用化学氧化聚合法制备导电聚吡咯的同时,原位沉积包覆硫,研究过硫酸铵和吡咯单体以不同氧化比反应制备聚吡咯/硫复合材料,并用SEM和TEM测试观察材料的形貌,用恒流充放电测试材料的电化学性能。结果表明:当过硫酸铵与吡咯以1∶1复合时,得到的聚吡咯/硫复合材料有较好的形貌;组装的电池在0.1 C的恒电流充放电测试下,初始放电比容量可以达到943.3 m A·h/g,循环20圈后,放电比容量仍然保持在747.9 mA·h/g,并且每圈的库伦效率都大于97%,表现出了较好的充放电性能和循环稳定性。     

钯/碳纳米球复合材料的制备及对甲酸的电催化氧化

我们以葡萄糖为原料,采用水热法制备了粒径较为均一的碳纳米球,通过硼氢化钠共还原法合成了钯/碳纳米球(Pd/C_(NS))复合材料,并通过X射线衍射、透射电镜及循环伏安等技术对Pd/C_(NS)催化剂的粒径、形貌和电化学性质进行了表征。我们所制备的Pd/C_(NS)催化剂对甲酸电氧化具有较好的催化活性,其活性接近于在商业化Cabot Vulcan 72R载体上负载的钯催化剂,表明Pd/C_(NS)复合材料有望作为甲酸燃料电池阳极材料。     

纳米MnO_x/Ti电催化膜电极形貌调控及环己烷催化氧化性能

为实现高性能催化氧化环己烷,以高锰酸钾为锰源,通过控制高锰酸钾的浓度,利用水热法成功制备形貌可控的纳米线、纳米花球和纳米片锰氧化物负载多孔Ti电催化膜电极(nano-MnO_x/Ti),通过高分辨电子显微镜、循环伏安法和电化学交流阻抗等表征方法考察不同形貌的nano-MnO_x/Ti多孔膜电极的电催化性能。同时,以此为阳极,不锈钢网为阴极,构建电催化膜反应器(ECMR),催化氧化环己烷制备环己醇和环己酮(KA油),考察初始浓度、反应温度、停留时间和电流密度等操作参数对环己烷转化率和KA油选择性的影响。结果表明:KMnO_4浓度为5.0 mmol/L时可制得纳米线状MnO_x,由此制得的纳米线状MnO_x/Ti膜电极电化学性能最优;环己烷转化率随着初始浓度的降低和停留时间的延长而增大,随着反应温度和电流密度的增大先增大后减小;环己醇选择性随着初始浓度的降低和反应温度、停留时间、电流密度的增大而减小,而环己酮选择性随之增大;最佳操作条件为反应温度30℃、环己烷10 mmol/L、电流密度3.0 mA/cm~2、停留时间30 min,此时采用纳米线状MnO_x/Ti膜电极构建的ECMR中环己烷转化率为15.2%,环己酮选择性为81.1%,KA油总选择性大于99%.     

巯基三唑自组装膜修饰金电极对对苯二酚的电催化研究

实验采用自组装膜法将巯基三唑修饰在金电极上．结果表明：修饰后的金电极对对苯二酚产生明显的催化作用;扫描速率的平方根与对苯二酚氧化峰电流存在相关关系,表明对苯二酚的氧化还原反应受扩散控制;对苯二酚浓度与其氧化峰电流呈较好的线性关系,可以用来分析和检测该浓度范围内对苯二酚的含量．     

二氧化锰/碳纳米管/聚吡咯复合材料的制备及性能

为了进一步实现其他材料与聚吡咯的性能互补与优化,先以甲基橙为掺杂剂,过硫酸铵为氧化剂,采用软模板法制备具有一维纳米结构的聚吡咯,再利用水热法制备二氧化锰/碳纳米管复合材料,最后将二氧化锰/碳纳米管复合材料与聚吡咯进行混合处理,改变复合材料中二氧化锰/碳纳米管复合材料和聚吡咯微米管的含量,得到了3种不同比例的二氧化锰/碳纳米管/聚吡咯复合材料. 采用扫描电子显微镜测试观察所得产物的微观形貌,通过X-射线粉末衍射仪测试其结构与组成,最后通过电化学工作站测试分析复合物的电化学性能与循环稳定性. 结果表明,二氧化锰/碳纳米管/聚吡咯复合材料在微观上复合均匀,电容性能比单独的聚吡咯或二氧化锰/碳纳米管复合材料量有显著改善.