钛丝负载Pt/TiO2电极的制备及其电催化测定化学需氧量研究

采用阳极氧化的方法,在钛丝上制备TiO2纳米管阵列薄膜,用恒电流沉积的方法在TiO2纳米管表面沉积Pt纳米晶,制备了钛丝负载的Pt/TiO2电极.用SEM对电极的形貌进行了表征,纳米管长度在3.5～10 μm之间与氧化电压和氧化时间密切相关,Pt纳米晶均匀沉积在TiO2纳米管表面.用极化曲线、循环伏安曲线、电流-时间曲线对Pt/TiO2电极的电催化性能进行表征.当沉积电流密度大于1.0 mA/cm2时,制备的Pt/TiO2电极的电催化性能显著高于Pt电极.而且,在甲醛等五种有机物溶液中的电催化结果表明,净电流和理论COD之间表现出很好的线性相关性,说明钛丝负载的Pt/TiO2电极可用于电催化快速检测水体中的化学需氧量.     

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。     

TiO2纳米管电极光电催化氧化工艺对罗丹明B的脱色

在平面转盘光电液膜反应器的基础上,以纳米管TiO2代替溶胶凝胶法制备的TiO2纳米颗粒结构,以提高对染料废水的脱色效果。在0.5%HF体系和20 V电压下,采用阳极氧化法制得纳米管TiO2膜电极,根据光电响应试验的结果,选取120 min作为氧化时间。以RhB为目标污染物,应用转盘光电液膜反应器,在UV照射下进行脱色研究。结果表明在光催化和光电催化过程中,纳米管TiO2膜电极对RhB的脱色率分别达89%和94%,比溶胶凝胶电极分别提高了66%和10%。最佳脱色条件:转速为80 r/min,偏压为0.8 V。且在处理高浓度的RhB溶液时,纳米管电极的优势更加明显。     

钛基纳米多孔钯电极的制备及对甲酸氧化的电活性

采用水热法,通过改变溶液组成制备了5种不同的钛基纳米多孔钯电极(Pd/PEG、Pd-EDTA/PEG、Pd-EDTA/HCHO、Pd/EG和Pd/HCHO)。扫描电镜图(SEM)分析表明,加入络合剂乙二胺四乙酸(EDTA)后,钯颗粒均匀,粒径明显减小,仅有60 nm左右。利用循环伏安法研究了甲酸在这些电极上的电催化氧化,发现在1.0 mol/L NaOH+0.5 mol/L HCOOH溶液中,加入EDTA且以甲醛作还原剂的电极(Pd-EDTA/HCHO)对甲酸氧化电流密度达132.00 mA/cm2,甲酸氧化的起始电位为-0.85 V,表明电催化活性优于其他电极。同时研究了Pd-EDTA/HCHO电极对不同浓度甲酸电催化氧化,结果表明,在一定甲酸浓度范围内,甲酸氧化的阳极电流密度随浓度的增加而增大。     

Pt纳米粒子/ZnO纳米管修饰的钛片葡萄糖传感器

基于钛片载Pt纳米颗粒修饰的ZnO纳米管电极制备了葡萄糖生物传感器。用电化学沉积法制备了ZnO纳米棒阵列,并用化学腐蚀法制备了ZnO纳米管。Pt纳米颗粒采用恒电位沉积法修饰在ZnO纳米管表面。用扫描电子显微镜和X-射线衍射表征了纳米Pt-ZnO/Ti修饰电极。该修饰电极在0.05 M的NaOH中对葡萄糖的催化氧化表现出很好的响应,线性范围为1×10-5～1×10-2mol/L,响应时间小于4 s,并且具有良好的重现性。     

纳米TiO2/CNT/ZrO2膜电极的制备及其对2-吡啶甲醛的电催化还原

通过溶胶-凝胶法在Ti表面修饰一层纳米TiO2/CNT/ZrO2复合膜,采用循环伏安和电解合成法研究了复合膜电极在离子液体1-甲基-3-乙基咪唑四氟硼酸盐([EMI]BF4)中对2-吡啶甲醛的电催化还原活性. 结果表明,复合膜为多孔网状结构,粒径约20 nm的TiO2和ZrO2晶粒负载在管径40~60 nm的碳纳米管(CNT)上,纳米TiO2中掺杂ZrO2和CNT后电极催化性能显著改善. 在[EMI]BF4中,控制电位为-1.40 V,用复合膜电极作阴极,Ti(IV)/Ti(III)氧化还原电对作为媒质间接电还原2-吡啶甲醛为2-哌啶甲醇,平均电流效率为85.6%,产率为83%. 反应机理为电化学偶联随后化学催化反应.     

乙二醛在纳米TiO2-Pt电极上的电催化氧化

通过电沉积修饰铂微粒制备Ti基纳米TiO₂-Pt（Ti/nano-TiO₂-Pt）修饰电极,采用循环伏安法研究了乙二醛在Ti/nano-TiO₂-Pt上的电催化氧化。结果表明：Ti/nano-TiO₂-Pt修饰电极对乙二醛的氧化呈现较高的电催化活性,可作为乙二醛电氧化合成乙醛酸的高活性催化电极。     

RuAg/TiO2-C催化剂的制备及对甲醇的电催化氧化性能

采用改性溶胶-凝胶法和水热合成法制备了C掺杂多孔纳米TiO2,以其为载体制备了一种RuAg/TiO2-C催化剂.采用XRD、TEM、EDS、XPS及电化学分析对催化剂的结构和性能进行了表征,测定了其对甲醇的电催化氧化性能.结果表明,RuAg的负载和C的掺杂提高了TiO2对甲醇的电催化性能,RuAg/TiO2-C对甲醇电...     

TiO_2NTs/Sb-SnO_2-Ni电极制备与电化学处理废水性能

采用阳极氧化法制备二氧化钛纳米管(TiO_2NTs)电极基底,使用热分解方法制备了Ti/Sb-SnO_2-Ni和TiO_2NTs/Sb-SnO_2-Ni两种电极。通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、电化学工作站等分析仪器分别研究了基底对电极表面结构、组分和电化学性能的影响。采用阳极快速寿命测试法对电极进行寿命测试,并以亚甲基蓝为模拟污染物研究了电极的电催化性能。研究结果表明,TiO_2NTs为基底可有效改善电极表面结构,从而提高电极的寿命和催化性能。相比平板钛基底,TiO_2NTs为基底电极活性层负载量增加,寿命增加了2.5倍,对亚甲基蓝的降解速率提高了1.5倍。     

高度有序非晶TiO2纳米管阵列的制备及其锂电性能研究

采用阳极氧化法制备了高度有序的TiO2纳米管阵列,借助XRD、TEM、SEM、EDX以及恒流充/放电方法以及循环伏安法研究了其微观结构、形貌及脱/嵌锂性能,并与锐钛矿型进行了比较研究.结果表明:阳极氧化法制备的TiO2纳米管阵列为无定形的非晶相结构,且沿垂直于钛片表面的方向定向排列;450℃热处理2h可促使TiO2纳米管由非晶相结构转变成锐钛矿型晶体,但并没有明显影响纳米管阵列的形貌;与锐钛矿型TiO2纳米管阵列电极相比,非晶态电极表现出了较高的脱/嵌锂容量,因为非晶态电极中的无序结构和缺陷为Li+脱/嵌提供了更多的空间和空位.     

换向脉冲电沉积法制备Ti/TNTs/Sb–SnO_2阳极及其性能研究

以Ti阳极氧化所得TiO_2纳米管(TNTs)为基体,采用换向脉冲电沉积制备Sb掺杂SnO_2电极(Ti/TNTs/Sb–SnO_2)。采用X射线衍射、扫描电镜、能谱等手段对其微观结构、表面形貌及元素组成进行分析,研究了它作为阳极对对硝基苯酚(p-NP)的电催化氧化降解能力。结果表明,当负向脉冲电流为60 m A时,换向脉冲电沉积法制备的Ti/TNTs/Sb–SnO_2电极的表面覆盖层均匀,致密,无裂缝。阳极极化曲线的分析结果表明,该电极的析氧电位为2.28 V,用其降解对硝基苯酚2.5 h后,去除效率达81%。     

Cu_2O/TNTs电极的制备及其光电催化还原CO_2合成甲醇研究

以钛阳极氧化制备的TiO_2纳米管(TNTs)阵列为载体,采用脉冲电沉积法将Cu_2O沉积到TNTs的管壁上,制备了Cu_2O/TNTs电极。采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)以及X射线光电子能谱(XPS)对电极的形貌以及沉积物价态进行了表征。通过循环伏安、光电流-时间曲线测试,研究了沉积电位以及沉积电量对电极光电催化性能的影响。结果表明:脉冲电沉积的沉积物为Cu_2O纳米颗粒。制备的Cu_2O/TNTs电极光电活性及稳定性明显优于Cu_2O/Ti电极。电位-0.5 V(相对于饱和甘汞电极)下脉冲沉积60mC制备的电极对CO_2还原具有较高的光电催化活性。在装有100 m L 0.1 mol/L NaHCO_3溶液的自制密闭反应器中利用Cu_2O/TNTs电极光电催化还原CO_2,合成的产物主要为甲醇,还原5 h后甲醇含量达到6.05 mg/L。     

Ti/nanoTiO_2-PAn复合膜电极催化降解甲基橙

利用溶胶-凝胶法和电化学聚合制得Ti/nanoTiO₂-PAn复合膜电极,并通过X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）及循环伏安法（CV）对制备的Ti/nanoTiO₂-PAn复合膜电极的结构、表面形貌和性能进行了表征。以此电极对偶氮染料甲基橙进行了催化降解处理,研究了初始浓度、不同电极等因素对甲基橙电催化氧化降解的影响,结果表明Ti/nanoTiO₂-PAn复合膜电极对甲基橙具有较高的电催化氧化活性,其电催化活性优于Ti/nanoTiO₂电极。     

Ti和NiTi表面Ni–Ti–O纳米层的显微结构及电催化性能

采用水热合成法在钛片和镍钛片表面制备了多种形貌的Ni–Ti–O纳米层。采用扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)观察Ni–Ti–O纳米层的微观形貌。用循环伏安法初步研究了Ni–Ti–O纳米层对甲醇的催化氧化能力。结果表明:水热合成过程中溶液的Ti/Ni浓度比和基体材料种类对产物的微观形貌有重要影响。随着溶液中镍浓度的升高,纯Ti片上纳米层颗粒逐渐变小,分布变得均匀;NiTi片表面的纳米层则从纳米线束状结构转变为Ni–Ti–O纳米片结构。当溶液中无TiCl_4时,Ti片表面的产物为垂直于其生长的纳米薄片。与纯钛片相比,以镍钛合金片作为基体制备的电极对甲醇的电催化性能更好。     

Pd/C催化Suzuki偶联反应合成啶酰菌胺中间体

采用过氧化氢改性活性炭,并将其作为载体制备Pd/C催化剂。结果表明,通过不同温度处理,活性炭织构和表面性质被选择性地修饰,载体表面官能团影响钯纳米颗粒的分散度和化学状态。与其他处理温度相比,250℃处理的活性炭表面含有更多的酸性含氧基团,所制得Pd/C分散度最高。在催化Suzuki偶联反应合成啶酰菌胺中间体4′-氯-2-硝基联苯中活性显著提高,反应收率增加。酸性含氧基团为钯纳米颗粒在活性炭表面的分散提供了有效的锚定位点,促进了载体与钯纳米颗粒之间的电子转移,形成了相对缺电子的钯纳米颗粒,从而提高了Pd/C催化剂的活性。     

Ti/MnO2电极制备及对甲醇催化氧化

钛基二氧化锰涂层电极（Ti/MnO₂）被认为是一种有发展前途的阳极材料。本文采用电沉积方法制备了Ti/MnO₂催化电极,并用SEM对电极涂层进行了表征,利用循环伏安、阳极极化和塔菲尔图等电化学方法测试Ti/MnO₂电极的性能,以制备的Ti/MnO₂电极对甲醇进行电催化氧化,探究了电流大小、甲醇浓度、电解时间对甲醇电解率的影响。结果表明：Ti/MnO₂催化电极晶粒分布均匀,裂缝少,能够很好的覆盖钛基体,当电流强度控制在1mA,电解液浓度为0.4mg/mL,电解时间50min时,电极对甲醇的催化氧化活性最高,电解率达85.16%。     

RuAg/TiO2-C催化剂的制备及对甲醇的电催化氧化性能

采用改性溶胶凝胶法和水热合成法制备了掺C多孔纳米TiO2,并以其为载体制备了一种RuAg/TiO2-C甲醇催化剂。采用X射线衍射（XRD）、透射电镜（TEM）、X射线能谱（EDS）和X射线光电子能谱（XPS）等对催化剂进行了表征,测定了其对甲醇的电催化氧化性能。实验结果表明,RuAg的负载和C的掺杂能提高TiO2对甲醇的电催化性能,RuAg/TiO2-C对甲醇电催化的循环伏安曲线中未见甲醇氧化中间产物的氧化峰,0.544 V处有一个较大的甲醇氧化峰,其峰电流密度5.8 mA/cm2,RuAg/TiO2-C比商用PtRu/C催化剂具有更高的催化活性和抗毒性,RuAg合金的负载以及RuAg合金与掺C多孔纳米TiO2载体之间较强的相互作用是其对甲醇催化性能提高的主要因素。     

Pd/WS2二维复合材料的制备及电解水制氢性能研究

首先通过锂离子插层制备了薄层WS_2纳米片,并采用软模板法在纳米片上负载了Pd纳米颗粒,得到Pd/WS_2复合材料。X射线衍射光谱(XRD)和透射电子显微镜(TEM)的结果表明Pd颗粒均匀地负载在了WS_2纳米片上。随后在H_2SO_4水溶液中对该复合材料进行电解水析氢性能测试,线性扫描伏安法(LSV)结果表明:复合材料的析氢起始电位为155 mV,塔菲尔斜率为121.79 mV·dec~(-1),总体催化性能相比于单纯的WS_2纳米片和Pd金属颗粒有很大的改善,也优于当前商用的Pd/C催化剂。采用循环伏安法(CV)测试其稳定性,结果表明Pd/WS_2复合物电极具有优良的电催化析氢稳定性。     

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。     

负载二氧化钛纳米颗粒的钯/氧化铜纳米多孔结构复合材料的制备及应用

正本发明公开了一种负载二氧化钛纳米颗粒的钯/氧化铜纳米多孔结构复合材料的制备方法。利用化学脱合金将Ti-CuPd非晶条带制成待复合的Pd/CuO纳米多孔结构;将一定量油酸、钛酸四丁酯、油胺依次加入到环己烷中并不断搅拌,而后转移到反应釜中进行水热反应后得到二氧化钛纳米颗粒;将上述Pd/CuO纳米多孔结构加入到正己烷溶液中超声后得到黑色悬浮液,向其中加入不同量二氧化钛纳米颗粒,磁力搅拌、冲洗、干燥即得到负载TiO_2纳米颗粒的Pd/CuO纳米多孔结构复合