电催化活性

摘要： 采用热分解方法制备不同Sb_(2)O_(3)含量(Sb摩尔分数为1%、3%、5%和8%)的钛基IrO_(2)-Ta_(2)O_(5)-Sb_(2)O_(3)涂层阳极(Ir与Ta的物质的量比为7∶3)。采用扫描电镜对比了不同Sb摩尔分数时所得IrO_(2)-Ta_(2)O_(5)-Sb_(2)O_(3)涂层的表面形貌。通过极化曲线和循环伏安曲线测试以及强化寿命试验,研究了Sb摩尔分数对钛基IrO_(2)-Ta_(2)O_(5)-Sb_(2)O_(3)涂层阳极电催化活性和使用寿命的影响。结果表明,掺杂适量Sb_(2)O_(3)后,钛基IrO_(2)-Ta_(2)O_(5)-Sb_(2)O_(3)涂层阳极的表面裂纹增大,催化活性表面积增大,电催化活性得到改善。随Sb摩尔分数增大,阳极的强化寿命先增大后减小。当Sb摩尔分数为3%时,所得的钛基IrO_(2)-Ta_(2)O_(5)-Sb_(2)O_(3)涂层阳极的强化寿命最长,综合性能最佳。

摘要： 以具有丰富N/O配位位点的双嘧啶-双酰胺配体为有机配体,以Keggin型多酸阴离子[SiW_(12)O_(40)]^(4-)为无机配体在水热条件下合成了一个新型三维金属-有机框架[Cu_(2)(4-bpmah)_(2)(SiW_(12)O_(40))]·12H_(2)O(4-bpmah=N,N′-双(4-嘧啶甲酰胺基)-1,2-环己烷).该配合物是由配体4-bpmah连接二维[Cu_(2)(SiW_(12)O_(40))]无机层形成的三维多酸基金属-有机框架.标题配合物修饰碳糊工作电极能够电催化亚硝酸钾和溴酸钾的还原.此外,标题配合物修饰的碳布工作电极可作为超级电容器电极材料且具有良好的充放电性能.

摘要： 研究应用于电解锌领域的钛阳极金属氧化物涂层,以Ir和Ru为涂层基体元素,Sn、Sb、Co、Mn作为添加元素,制备一元和二元钛阳极涂层。对钛阳极涂层进行了X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)分析。对钛阳极在硫酸溶液中的电化学行为,进行了循环伏安曲线(CV)、极化曲线(LSV)、耐腐蚀性测试。结果表明:一元涂层中,IrO_(2)-Ti阳极涂层相比RuO_(2)-Ti涂层稳定性和耐腐蚀性更强,但RuO_(2)-Ti阳极涂层的催化活性更高;二元涂层中,Ir∶Ru=5∶5的涂层钛阳极有最优的催化活性,Ir-Sb阳极涂层的析氧电位最高,Ir-Sn涂层酸性溶液中的耐腐蚀性较强。

摘要： 为了获得电催化活性和耐蚀性优异的电积铜阳极材料,采用Co、Mn共掺杂制备复合二氧化铅阳极材料,重点考察电流密度对复合阳极材料性能的影响。通过扫描电子显微镜(SEM)和X射线能谱仪(EDS)表征了镀层的微观形貌、元素组成;采用线性扫描伏安法(LSV)、交流阻抗谱(EIS)和Tafel曲线等电化学方法表征了阳极材料在电积铜液中的电催化活性和耐蚀性能。研究表明:低电流密度下制备的阳极材料晶粒尺寸小,呈颗粒状,致密均匀,具有良好的电催化活性和耐蚀性;综合考察后,最终确定5 mA·cm^(-2)为制备阳极材料的最优电流密度。适宜的沉积电流密度有助于有效控制PbO_(2)的沉积速率、产生细小且均匀的晶粒、增大阳极材料比表面积,同时能够保证Co、Mn在镀层中的掺杂量,有效提升阳极材料的电催化活性。均匀致密镀层的形成,减少了阳极材料的缺陷,使之在介质中不易发生腐蚀从而表现出良好的耐蚀性。

摘要： 采用溶胶-凝胶法制备出不同Fe掺杂量的LaCo_(1-x)Fe_(x)O_(3),并将其作为锌-空气电池的空气电极活性材料。分别通过XRD、SEM以及电化学测试研究了其形貌结构和电催化性能。结果表明,当Fe取代量超过50%时,LaCo_(1-x)Fe_(x)O_(3)的晶体结构由菱面体开始转变为立方体。其中,LaCo_(0.5)Fe_(0.5)O_(3)颗粒均匀,晶粒尺寸达到纳米级别,在-0.7 V电位下,表现出了最大的极化电流密度4.92 mA·cm^(-2)。将LaCo_(0.5)Fe_(0.5)O_(3)应用于锌-空气电池空气电极中,在1mA恒定电流下,放电电压稳定在1.2 V。在80个循环后,充放电压差为0.85 V,往返效率保持在57.2%,优于LaCoO_(3)的0.95 V和52.0%。

摘要： 在历年各方领域研究多金属氧酸盐背景下,以目前人们基于多酸配位化合物的独特的结构和多孔、富电子等性质,而对合成、表征多酸配合物方面的化学研究愈见加深.本文主要基于多酸的无机-有机复合材料的电化学性质为研究对象,还原性杂多阴离子为无机节点的研究方法,简述利用水热法来设计合成新颖的多钒酸盐.

摘要： 钌系涂层钛阳极具有稳定性好、 电催化活性高、 环境友好等特点,在电解水、 阴极保护以及电化学除垢等领域具有广泛的应用前景.其中,涂层中二氧化钌(RuO2)的比例与存在形态是决定其电催化活性和稳定性的关键.在涂层钛阳极的制备中,热分解法因其操作简单、 成本低、 易工业化生产等优势而被广泛使用.介绍了目前在电解行业广泛应用的钌系涂层钛阳极——RuO2-TiO2/Ti阳极的应用领域,简述了RuO2-TiO2/Ti阳极中钌钛氧化物的特点和作用,并对RuO2-TiO2/Ti阳极的失效原因和制备工艺进行了阐述.主要综述了前处理、 涂液组分比例、 涂液浓度和烧结温度等工艺参数对通过热分解法制备的钛电极稳定性和电催化活性的影响,以及针对RuO2-TiO2/Ti阳极的失效原因提出钛阳极未来的改进方向,旨在促进本领域研究者更深入地了解钌钛阳极的特点、 失效原因以及如何制备性能优良的涂层钛电极.

摘要： 为研究热氧化分解温度对钛基RuO_(2)-TiO_(2)电极表面形貌、电催化活性和寿命等的影响,将三氯化钌和钛酸丁酯混合溶液在不同温度下烧结制备Ti/RuO_(2)-TiO_(2)阳极。通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、循环伏安(CV)曲线、线性扫描伏安(LSV)曲线和加速寿命试验等表征方法研究烧结温度对Ti/RuO_(2)-TiO_(2)电极表面形貌、物相、电催化活性和寿命等性能的影响。结果表明:随着烧结温度的增加,电极涂层表面的组织结构和形貌以及电极的电催化活性和稳定性发生明显变化。随着煅烧温度的升高,制备的电极电催化活性总体呈现减小的趋势。温度低于450°C制备的电极稳定性和电催化活性较好,高于450°C制备的电极稳定性和电催化活性较差。450°C时制备的电极稳定性最好,电催化活性仅次于420°C,析氯电位为1.087 V。

摘要： 近日,中国科学技术大学研究团队将电催化活性金属溶解于熔融态镓(Ga)中,实现了非均相催化剂表面活性位点的均相化,将CO_(2)还原制甲酸的选择性提高到95%以上。研究成果发表于《自然·催化》。非均相催化剂由于存在各种缺陷、台阶、转角、晶面等,表面的活性组分处于不同的局域配位环境,导致出现多活性位点并存现象及由此造成产物选择性下降。

摘要： 以不锈钢(SS)为基体,聚苯乙烯(PS)微球为模板,采用直流电沉积法制备了SS/ZnO/PbO2阵列电极.通过扫描电镜(SEM)分析和线性扫描伏安法(LSV)测试,研究了电流密度、施镀时间和Pb(NO3)2质量浓度对电极活性层微观形貌和析氧电催化性能的影响.结果表明,在电流密度5.0 mA/cm2和Pb(NO3)2质量浓度190 g/L的条件下施镀25 min所得SS/ZnO/PbO2阵列电极表面呈规则的花瓣状阵列结构,晶粒均匀、致密,电催化活性优异.

摘要： 蒙脱石(Montmorillonite)是一种典型的2∶1型含水层状硅铝酸盐矿物,具有丰富的空隙和较大的比表面积,且其表面含有结构羟基等活性基团.这些独特的结构使得其具有较好的离子交换性能、较强的吸附能力、膨胀性和吸水性、以及较高的稳定性和绿色无污染,因此被广泛应用于环境污染治理.本文利用简单的高温热解法资源化利用废弃的蒙脱石吸附剂，巧妙借助蒙脱石独特的层状结构，以被吸附在蒙脱石层间及表面的四环素作为碳源，在氮气气氛保护下高温热解，用氢氟酸和浓盐酸高效去除二氧化硅等无机物，得到了优异电催化活性的二维氮掺杂的类石墨烯材料，利用XRD、南东M、TEM、BET和XPS等表征手段研究碳材料的结构特征，利用CV和LSV等电化学测试方法分析碳材料的电化学催化活性。

摘要： 在有Co2+存在下进行吡咯的聚合反应,得到金属离子掺杂的聚吡咯,将它们在N2气氛下于700°C碳化,再将该碳化产物在900°C焙烧得到复合催化剂PPY-Co.采用SEM、XRD等手段对产物的结构和晶相进行了表征。通过循环伏安和线性电位扫描等电化学手段,研究了催化剂对氧还原(ORR)的电催化活性及其稳定性。结果表明,催化剂对ORR有很好的催化活性,在酸性溶液中ORR的起始电位达到0.54V(vs SCE),电流密度为7.5mA·mg-1@-0.3V(vs SCE);在碱性溶液中ORR的起始电位为-0.11V(vs SCE),电流密度为5.7mA·mg-1@-0.8V.

摘要： 控制铂基纳米晶的尺寸、组成和形貌能够有效地提高其利用效率并获得增强的电催化性能.本研究以硅球为模板,以表面活性剂F127为结构导向剂,成功地制备了具有枝状外壳的中空PtPd纳米球.归因于其双金属成分和纳米枝状中空结构,所制备的材料在电催化甲醇氧化反应中显示出比商业化Pt/C增强的电催化活性和稳定性.

摘要： 采用溶胶—凝胶、氧化还原与热分解方法将TiO2、MnO2与SnO2—Sb和SnO2—Sb—Mn纳米金属氧化物镀层于颗粒活性炭(AC)表面制备了催化型粒子电极,使用X—射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)及循环伏安曲线(CV)测试对其微观组成、形貌结构及电催化活性进行表征与分析.结果显示,四类金属氧化物氧化物以不同赋存状态存在于AC表面,粒子电极表面活性组分品格粒度分别为10.64 nm、113.4 nm、14.68 nm及13.50 nm;催化型粒子电极电催化活性明显高于未负载AC颗粒,实验室制备的粒子电极电催化活性顺序为SnO2—Sb—Mn/AC＞TiO2/AC＞SnO2—Sb/AC＞MnO2/AC.半导体金属氧化物镀层可提高填充床电极反应器苯酚废水的电催化性能,废水苯酚及COD去除效率显著提升,且消除苯酚电催化反应中醌类物质积累,更具“绿色环保”特性.

摘要： 采用化学还原法,以NaBH4为还原剂制备了多壁碳纳米管(MWCNT)负载的银铜催化剂。按此方法制备的催化剂颗粒是多孔网状结构,大大增加了催化剂的颗粒表面积与活性。并以聚四氟乙烯(PTFE)为粘结剂、AgCu/MWCNT双金属纳米颗粒为催化剂,制备相应的空气电极。利用循环伏安和线性扫描技术,研究了碱性溶液中AgCu/MWCNT催化剂与AgCu/MWCNT空气电极片对氧还原反应(ORR)的电活性,且电流密度分别达到2.8×10-3A·cm-2@2000r/min、0.495A·cm-2@-0.6V(Hg/HgO1mol/LNaOH).

摘要： 本文针对2.5x10-5M NaVO3的影响进行了深入探究。首先，当在0.5M甲酸溶液中加入2.5x10-5M NaVO3后能明显抑制甲酸在Pd/C上的分解。另外，本文将Pd/C催化剂在0.5MHCOOH+2.5x10-5M NaV03混合溶液中浸泡五天后，抽滤，洗涤，干燥一夜。ICP结果显示V元素吸附在了Pd/C上，吸附量为88.7μg/g。而且，吸附有钒氧离子的Pd/C催化剂对甲酸的电催化活性比纯Pd/C的高，对甲酸的分解也少。

摘要： 石墨烯是一种由碳原子以SP2杂化轨道组成的六角形呈蜂巢结构且只有一个碳原子厚度的二维碳材料.由于其高的导热和导电性、较大的比表面积、较高的机械强度,因而在电子和光电子、能量转换和贮存领域都受到广泛关注.石墨烯应用于染料敏化太阳能电池光阳极和对电极都有研究报道.但由于石墨烯表面催化活性点较少,用石墨烯制备的对电极电催化活性不高.氨掺杂是一种改善纳米碳材料电子特性和反应活性的有效方法。本文用水热还原制备氨掺杂石墨烯.X-射线光电子能谱分析表明水热法制备的掺氨石墨烯中氨原子含量大约2.5％,以吡啶氨和吡咯氨形式存在.用所制备的掺氨石墨烯制备敏化太阳能电池对电极,掺氨石墨烯对电极表现较高的电催化活性,电荷迁跃电阻为0.9Ωcm2.所组装的染料敏化太阳能电池的光电性能与Pt对电极电池接近.

摘要： 催化剂的催化活性低、稳定性差阻碍了直接甲醇燃料电池的商业化.本文综述铂基和非铂基两种催化剂,铂基催化剂具有高效率,但成本较高,稳定性较低;而非铂基催化剂(如金属钯)成本低,稳定性极佳,是替代铂基催化剂的工作方向.

摘要： 催化剂的催化活性低、稳定性差阻碍了直接甲醇燃料电池的商业化.本文综述铂基和非铂基两种催化剂,铂基催化剂具有高效率,但成本较高,稳定性较低;而非铂基催化剂(如金属钯)成本低,稳定性极佳,是替代铂基催化剂的工作方向.

摘要： 催化剂的催化活性低、稳定性差阻碍了直接甲醇燃料电池的商业化.本文综述铂基和非铂基两种催化剂,铂基催化剂具有高效率,但成本较高,稳定性较低;而非铂基催化剂(如金属钯)成本低,稳定性极佳,是替代铂基催化剂的工作方向.

摘要： 本发明公开了一种高催化活性电极及其光电催化降解活性红195的方法，属于光电催化技术领域。电极制备为：采用阳极氧化的方法制备Ti/TiO

摘要： 一种高催化活性电催化剂1T’相硫化钨的制备方法，将钨酸铵和硫脲溶于高沸点溶剂中，在惰性气体保护下加热到100‑120°C，然后再于280‑320°C下反应后自然冷却至室温，加入乙醇，过滤得到滤饼，将滤饼洗涤、干燥，得到高催化活性电催化剂1T’相硫化钨。本发明通过将钨酸铵与硫脲溶于高沸点溶剂中，经过加热处理，得到尺寸分布均匀的金属1T’相WS

摘要： 本发明公开了一种新型高催化活性电极制备及其电催化降解甲基蓝的研究方法，属于电催化技术领域。电极制备为：阳极氧化法制备Ti/TiO2NT电极；在基体Ti片与TiO2NT底部电镀一层Cu，再采用电沉积的方法在制备好的二氧化钛纳米管上涂覆一层SnO2‑Ce中间层，沉积液组分组分为18gSnCl4·5H2O和0.7g Ce(NO3)3·6H2O，0.1g十二烷基苯磺酸钠，2mlHCl(37％)溶解于100ml的乙醇溶液中，电流密度20mA/cm2；常温电沉积30min后放在500°C马弗炉中煅烧60min，得到中间层SnO2‑Ce，稀土La掺杂PbO2表面活性层的制备采用直流电沉积的方法，沉积液组分为0.1～0.5M Pb(NO3)2,0.01～0.05M La(NO3)3·6H2O和0.04M NaF，调节溶液pH＝3，电流密度设为50～100mA/cm2，于60°C下电沉积30～60min。电极稳定性好，用于降解甲基蓝过程中，催化降解效率高。

摘要： 本发明公开了一种高催化活性电极及其光电催化降解活性红195的方法，属于光电催化技术领域。电极制备为：采用阳极氧化的方法制备Ti/TiO2NT，经先还原，再在氮气气氛下煅烧后，制备出黑色Ti/TiO2NT(Ti/Black‑TiO2NT)，再采用脉冲电流沉积的方法将Ni沉积到Ti/Black‑TiO2NT上，得到Ti/Black‑TiO2NT/Ni，随后通过微波合成在Ti/Black‑TiO2NT/Ni上负载MOF材料ZIF‑9颗粒，得到Ti/Black‑TiO2NT/Ni/ZIF‑9电极。采用该电极降解活性红195的方法为将该电极作为阳极，铜电极作为阴极，采用恒流恒压电源，光源采用500W氙灯，温度25°C，电流密度50mA/m2，降解液为：10mg/L活性红195，本发明制备的Ti/Black‑TiO2NT/Ni/ZIF‑9电极，电极稳定性好，用于降解染料活性红195过程中，催化效率高。

摘要： 本发明提供了一种高催化活性和稳定性的马基诺矿硫化物电催化剂及其制备方法与在电解水中的应用。本发明的硫化物电催化剂是首先通过在泡沫镍表面进行电沉积氧化锌纳米棒，其次在纳米棒上电沉积钴纳米层，然后通过在强碱性溶液中刻蚀氧化锌纳米棒形成钴纳米管，后浸泡在含铁的溶液中吸附足量的铁离子于表面，洗涤干燥后，最后浸泡于有机硫化合物中吸附足量的巯基在管式炉中于惰性气体的保护下进行煅烧得到。本发明的合成方法条件温和，工艺简单，对设备要求低；所得的材料用于水分解反应，具有超低的过电位和超高的稳定性等电化学性能。

摘要： 本发明公开了一种高催化活性Ti/TiO2NT/NiO‑C/PbO2电极及其电催化降解孔雀石绿的方法，属于电催化技术领域。电极制备为：采用阳极氧化的方法制备Ti/TiO2NT，经煅烧后，采用水热溶剂法将2D Ni‑MOF负载到Ti/TiO2NT上，之后碳化为2D片状NiO‑C，然后采用直流电沉积法将PbO2沉积到电极上。采用该电极降解孔雀石绿的方法为将该电极作为阳极，铜电极作为阴极，采用恒流恒压电源，温度25°C，电流密度50mA/m2，降解液为：100mg/L孔雀石绿+0.1mol/LNa2SO4，本发明通过结合水热溶剂法和直流电沉积法制备Ti/TiO2NT/NiO‑C/PbO2电极，电极稳定性好，用于降解孔雀石绿过程中，催化效率高。

摘要： 一种高催化活性电催化剂1T’相硫化钨的制备方法，将钨酸铵和硫脲溶于高沸点溶剂中，在惰性气体保护下加热到100‑120°C，然后再于280‑320°C下反应后自然冷却至室温，加入乙醇，过滤得到滤饼，将滤饼洗涤、干燥，得到高催化活性电催化剂1T’相硫化钨。本发明通过将钨酸铵与硫脲溶于高沸点溶剂中，经过加热处理，得到尺寸分布均匀的金属1T’相WS

摘要： 本发明公开了一种新型高催化活性电极制备及其电催化降解甲基蓝的研究方法，属于电催化技术领域。电极制备为：阳极氧化法制备Ti/TiO2NT电极；在基体Ti片与TiO2NT底部电镀一层Cu，再采用电沉积的方法在制备好的二氧化钛纳米管上涂覆一层SnO2‑Ce中间层，沉积液组分组分为18gSnCl4·5H2O和0.7g Ce(NO3)3·6H2O，0.1g十二烷基苯磺酸钠，2mlHCl(37％)溶解于100ml的乙醇溶液中，电流密度20mA/cm2；常温电沉积30min后放在500°C马弗炉中煅烧60min，得到中间层SnO2‑Ce，稀土La掺杂PbO2表面活性层的制备采用直流电沉积的方法，沉积液组分为0.1～0.5M Pb(NO3)2,0.01～0.05M La(NO3)3·6H2O和0.04M NaF，调节溶液pH＝3，电流密度设为50～100mA/cm2，于60°C下电沉积30～60min。电极稳定性好，用于降解甲基蓝过程中，催化降解效率高。

摘要： 本发明涉及一种具有高光电催化活性的氧化亚钴光催化材料及其制备方法。该方法是以草酸钴水溶液和氢氧化钠水溶液制备前驱体，通过微波水热、烘干、高温处理制备得到所述氧化亚钴。本发明提供的是一种晶粒尺寸可控的氧化亚钴粉末的新合成方法。该方法可显著提高材料的光催化反应活性。通过该方法生产的氧化亚钴粉末有望在光催化领域得到进一步应用。该生产方法成本低廉，合成工艺简便，可以应用于大批量生产，有效地节省了生产成本。本发明制备的氧化亚钴粉末具有优异的光电催化活性，具有较大的商业化前景。

摘要： 本发明公开了一种新型高催化活性电极制备，尤其是Ti/TiO2NT/graphene nanosheet(GNS)/Sm‑PbO2活性电极及其电催化降解邻氯苯酚的方法，属于电催化技术领域。电极制备为：阳极氧化法制备Ti/TiO2NT电极，通过电还原将Ti4+还原成Ti3+，将还原好的Ti/TiO2NT电极为阳极，不锈钢片为阴极；采用电沉积的方法在制备好的二氧化钛纳米管上涂覆一层石墨烯纳米片中间层。该方法采用恒流恒压电源，温度30°C，电流密度30mA/cm2，降解液为：25mg/L邻氯苯酚+0.25mol/LNa2SO4。本发明用特殊的配方和方法制备的电极具有高的电催化活性，电极寿命高，用于降解邻氯苯酚过程中，催化降解效率高。