PtPb催化剂的电化学合成及对甲酸催化氧化的研究

采用直接电沉积法制备了Pt-Pb摩尔比为3：1,2：1,1：1,1：2,1：3的PtPb/C催化剂和Pt/C催化剂,通过循环伏安法对催化剂进行了表征。结果表明,加入Pb可抑制COad中间体对催化剂的毒化作用,提高催化剂的性能和寿命。在相同条件下,随着铂铅原子比的不同,催化剂的性能也不同。在五种比例的PtPb催化剂中,随着铅含量的增加,催化剂的抗中毒性也得到提升。为降低铂用量,采用PtPb混合催化剂代替Pt/C催化剂,通过对不同Pb含量催化剂及其电极性能的研究,确定了最佳配比为Pt：Pb=1：2。该催化剂可作为燃料电池的重要材料。     

FeTCPP/Ti0.7W0.3O2复合材料的制备及其H2O2传感器应用

通过静电吸附的方式在金红石相掺钨二氧化钛(Ti0.7W0.3O2)表面组装了铁卟啉(FeTCPP)大环分子,合成了具有仿生功能的FeTCPP/Ti0.7W0.3O2纳米复合材料,并将其修饰于玻碳电极上,制备了一种新型的无酶H2O2传感器.利用紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)和电化学阻抗谱(EIS)对纳米复合材料进行了表征,并利用循环伏安(CV)法研究了传感器对H2O2的电催化还原性能.结果表明:该传感器对H2O2有良好的电催化效果,在4.998×10-7～1.194×10-5 mol/L范围内H2O2的浓度与电流响应呈线性关系(R=0.997),检测限为1.105 ×l0-8mol/L(S/N =3).     

石墨烯凝胶对咖啡因的缓释作用

用Hummers法合成氧化石墨烯(GO),再加入亚硫酸氢钠制得石墨烯凝胶(GNG),并应用于药物缓释领域。以咖啡因作为模型药物,探讨不同pH值条件下GNG对咖啡因的缓释效果。结果表明,GNG的吸水率约为140%,载药量约为1.5g/g,咖啡因在模拟胃液中的累积释放量较小且释放速率较慢,在模拟肠液中释放量较大且释放速率较快,体现了良好的pH敏感控制释放性能。     

一种新型的Fe-N/C氧还原反应电催化剂的制备及其性能研究

铂用作阴极氧化还原反应(ORR)的催化剂因其资源匮乏,价格昂贵,使得成本过于昂贵,从而阻碍了聚合物电解质燃料电池的广泛使用。降低贵金属催化剂用量,寻求廉价催化剂,提高电极催化剂性能成为电极催化剂研究的主要目标。以聚苯胺作为碳氮模板,负载非贵重金属铁元素,在高温氢气气氛下热处理,制备了一种新型的Fe-N/C催化剂,并利用FT-IR和XPS对该催化剂进行了结构表征。同时电化学测试结果显示,该催化剂在酸性、中性及碱性介质中催化氧气还原,起始电位分别为0.707V、0.203V、-0.012V,其催化性能接近于铂基催化剂,且具有良好的稳定性,有望成为铂基催化剂的最有前景的替代品。     

C_(60)-羟丙基-β-环糊精包络化合物/石墨烯纳米复合材料光催化固氮反应

通过主、客体反应合成了水溶性的C60-羟丙基-β-环糊精包络化合物,负载在石墨烯表面制备了C60-羟丙基-β-环糊精包络化合物/石墨烯纳米复合材料光催化剂。在常温常压条件下,该催化剂在紫外光照射下成功地将N2还原为NH3,计算出固氮反应的平均转化数(TON)为2.2,平均转化频率(TOF)为0.7h-1。C60-羟丙基-β-环糊精包络化合物/石墨烯纳米复合材料为常温常压下固氮反应提供了一种新型光催化剂,并为合成氨的研究提供了一条新思路。     

掺N纳米TiO_2光催化材料的制备及其光催化性能研究

以尿素为氮源,利用钛酸四丁酯水解,通过溶胶-凝胶法和水热法制备了N-TiO_2纳米粒子。通过X射线衍射、扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱、荧光光谱、X射线光电子能谱等表征手段对所制材料进行了表征。分析结果表明,所制N-TiO_2材料粒径约为20nm,与纯TiO_2相比,材料的光电复合能力明显下降。以4N-TiO_2-500为最合适的光催化剂对罗丹明6G进行了模拟光降解实验。实验结果表明,制备的材料具有很好的光催化降解能力,在500W高压汞灯光照下,经过120min,罗丹明6G的降解率能达到99.24%。通过对催化剂的耐久性进行研究,发现所制材料经6次循环其光降解率仍高达85.79%。     

碳纳米管载PtPb、PtBi纳米催化剂对甲酸抗CO中毒的研究

混酸法预处理了载体碳纳米管（CNTs）,采用两步法制备PtPb/CNTs和PtB i/CNTs催化剂。以甲酸为研究对象,首次采用循环伏安法长时间连续性扫描的方法研究催化剂的抗CO中毒能力。研究发现,添加了Pb、B i金属后,增强了Pt/CNTs催化剂性能,如甲酸的起始氧化电位明显降低、氧化电流密度增大且抗毒性能增强。PtPb/CNTs、PtB i/CNTs催化甲酸的起始氧化电位都低于Pt/CNTs（0.099V）,依次为-0.108和-0.004V（Vs.Ag/AgC l）;在0.6V处,PtPb/CNTs、PtB i/CNTs催化氧化甲酸产生的电流密度都明显大于Pt/CNTs（0.79 mA/cm2）,依次为3.10和1.77mA/cm2;PtPb/CNTs、PtB i/CNTs催化剂的寿命依次为Pt/CNTs催化剂的4倍和5倍。本文主要进行燃料电池电催化剂材料的研究,对于制造新型电催化剂有一定的探索作用。     

水溶性C_(60)-环糊精包络化合物的合成及其光、电化学性质研究

以羟丙基-β-环糊精为主体,C60为客体形成了C60-羟丙基-β-环糊精包络化合物,并对包络化合物进行了红外和紫外光谱的表征。通过循环伏安法研究了包络化合物在水溶液中的电化学性质,发现其在电极上的反应是准可逆的氧化还原反应。在紫外光光照条件下形成了C.-60-羟丙基-β-环糊精,利用它的还原性对Ag+和AuCl-4等进行了还原,形成了水溶性的Ag和Au纳米颗粒,并对其进行了透射电镜和紫外可见光谱表征。