胥燕燕
,
高明明
,
张国辉
,
王新华
,
李佳佳
,
王曙光
,
桑元华
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(15)60956-1
四环素(TTC)因其广泛的抗菌性和低生产成本等特点而成为应用最广泛的兽医药物. TTC的大量使用不可避免地导致其进入地表水、地下水和污水处理厂.迄今,已有许多方法用于TTC检测,包括免疫测定法、微生物检测法和化学-物理法等.然而,这些方法费用高,耗时长或需要复杂的样品预处理过程,不适合现场测量或常规分析.电化学分析法具有操作简单、成本低廉、选择性和灵敏度较高、易实现在线检测等特点,在检测领域具有重要优势.石墨烯在电化学传感器领域表现出优越的应用性能,但有关石墨烯材料应用于电分析和电催化方面的报道仍然有限.石墨烯的前驱体氧化石墨烯(GO)片层底面上具有各种类型的含氧官能团和层状边缘,导致其绝缘并具有很多缺陷,使GO包含了sp2和sp3杂化碳原子,为GO提供了独特的具有化学功能的异构电子结构.通过对GO进行还原,可以生成新的sp2域或者改变含氧官能团的数量和类型,从而为GO提供更多的特殊性质.研究表明,电化学还原是一种绿色快速的还原方法,可以控制GO的还原程度和还原过程.本文利用电化学还原法来调整GO表面的官能团和缺陷度,利用在–0.8 V还原电位下得到的电化学还原氧化石墨烯(ERGO-0.8V)修饰玻碳电极(GC)为工作电极(GC/ERGO-0.8V),采用循环伏安法对溶解在pH=3的缓冲溶液中的TTC进行电化学检测,发现ERGO-0.8V对TTC具有电催化性能.利用红外光谱(FT-IR)、X射线光电子能谱(XPS)和拉曼光谱对ERGO-0.8V, ERGO-1.2V, GO及化学还原得到的石墨烯(CRGO)表面官能团和缺陷程度进行了表征,考察了TTC在ERGO-0.8V/GC上的电化学行为,对其电催化还原机理进行了推测.结果表明,与GO, ERGO-1.2V及CRGO修饰电极相比, GC/ERGO-0.8V修饰电极的催化还原峰在0–0.5 V,对TTC表现出独特的电催化性能, GC/ERGO-0.8V电极对浓度为0.1–120 mg/L的TTC溶液具有良好的检测性能,在不同浓度范围内其氧化峰峰电流与峰电位的线性关系不同. FT-IR和XPS结果显示,在–0.8 V还原电位下得到的ERGO-0.8V,其官能团类型和数量发生变化,但仍存在大量官能团,主要是羧基、羟基和环氧基.同时,拉曼表征显示ERGO-0.8V的缺陷密度增大,同时新生成的sp2域减小而使得ERGO的sp2域减小.对比GO等其他材料的表征结果推测,官能团变化是影响ERGO独特电催化性质的主要因素,除此之外还有材料的缺陷度和sp2域.推测GC/ERGO-0.8V修饰电极对TTC可能的催化机理为： TTC在GC/ERGO电极上的还原与氢醌和醌之间的转换有关；而对于ERGO,则可能对应于羧基和羟基之间的转化.然而,同样具有羧基和羟基的ERGO-1.2V则对TTC没有产生电催化作用.其原因可能是在–0.8到–1.2 V还原电位下,形成的羧基位于石墨烯片层内部,而片层内的电子传递较慢.
关键词:
电化学还原氧化石墨烯
,
电化学检测
,
电催化性能
,
四环素
,
含氧官能团
郑俊生
,
王喜照
,
符蓉
,
李平
,
杨代军
,
吕洪
,
马建新
新型炭材料
doi:10.1016/S1872-5805(11)60081-4
利用催化气相化学沉积(Catalytic chemical vapor deposition,CCVD)法在炭纸上原位生长得到CNF/CP复合体,并对这种复合体的物理化学性能和氧气电催化还原反应(Oxygen reduction reaction,ORR)性能进行了研究.结果表明:纳米炭纤维较为均匀地分散在炭纸上,其中纳米炭纤维具有窄的直径分布.所制CNF/CP复合体具有较大的比表面积和独特的中孔结构；相对于炭纸,CNF/CP复合体的端面碳原子和基面碳原子比例较高.另外,CNF/CP还具有较高的ORR反应活性,其ORR为2电子反应过程,原因可以归结于纳米炭纤维独特的微结构.同时,CNF/CP也具有较高的交换电流密度和较正的平衡电压.
关键词:
纳米炭纤维
,
CNF/CP复合体
,
催化化学气相沉积
,
电催化性能
,
氧气还原反应
杨京
,
楼白杨
,
熊京远
,
徐斌
材料科学与工程学报
本文采用化学镀在块状石墨表面镀Co,然后用真空离子镀沉积Pt制备Pt/Co石墨电极.通过扫描电子显微镜(SEM)对改性后的石墨电极试样微观组织进行观察;用X射线荧光光谱分析(XRF)确定石墨电极表面成分;用循环伏安法研究了石墨电极的电催化性能,并探讨了峰值电流与化学镀Co的时间、甲醇浓度等的关系.结果表明,在真空离子镀Pt工艺参数不变的情况下,镀Co时间在120s范围内,电极的甲醇电催化性随着化学镀时间延长和甲醇浓度增大而增强.
关键词:
石墨电极
,
化学镀Co
,
电催化性能
,
循环伏安法
王永祯
,
王勇
新型炭材料
以氧化石墨烯、SnCl2、H2 PtCl6和乙二醇为原料,利用多元醇一步还原法制备高负载量的Pt-Sn/石墨烯催化剂,待反应结束后对反应液加入稀HNO3进行酸处理。通过XRD、ICP、TEM及循环伏安分析不同pH值酸处理下,Pt-Sn/石墨烯催化剂形貌结构、成分和电催化性能,讨论Pt和Sn颗粒在石墨烯表面负载率变化。结果表明,不同pH值时石墨烯均为良好载体；随酸处理程度的增加,Sn含量相应增加,复合材料对乙醇的电催化活性逐渐提高。在pH值为2时,Pt和Sn金属颗粒形成最佳协同效应,催化活性提高了1.2倍。
关键词:
Pt-Sn/石墨烯
,
pH值
,
电催化性能
,
协同效应
蒋玉思
,
雷一锋
,
程华月
,
崔静
金属功能材料
doi:10.13228/j.boyuan.issn1005-8192.2015059
介绍了涂层钛电极的结构,评述了实用的制备方法和主要的理化性能,简述了相关的基础理论研究,并展望了涂层钛电极未来的方展方向.
关键词:
氧化铱涂层电极
,
制备方法
,
电催化性能
,
失效机理
,
评述
李凝
,
高诚辉
材料热处理学报
对获得的非晶/纳米晶混合结构形态的镍钼合金镀层在氮气保护条件下作热处理实验,研究热处理后合金镀层的电化学性能.结果表明,非晶/纳米晶的Ni-Mo合金具有较好的析氢催化活性,与镀层中的非晶态含量及镀层的真实接触面积有关.在350℃以下热处理,镀层结构仍具有混晶结构形态,具有良好的析氢催化活性;当温度高于450℃以上时,合金镀层开始以晶态合金出现,析氢催化活性降低.
关键词:
Ni-Mo合金
,
混晶结构
,
热处理
,
电催化性能
陈野
,
许维超
,
温青
,
段体岗
表面技术
采用溶胶凝胶法制备了Sb掺杂Ti/SnO2电极,通过XRD,SEM,EDS及电化学测试、氧化物总量测试、加速寿命测试等技术手段,研究了Sb的掺杂对电极结构、形貌、电催化性能、使用寿命的影响.结果表明:Sb的掺入能有效改善电极的表面晶体结构和形貌,降低电极的苯酚氧化电位和液界电阻,提高电极的电催化效率;当制备的溶胶中锡锑比为9∶1时,制得的电极表面形貌平整、致密,稳定性和电催化效果最好.
关键词:
溶胶凝胶法
,
Ti/SnO2电极
,
Sb掺杂
,
电催化性能
宋秀丽
,
李付合
,
梁镇海
人工晶体学报
用电沉积法制备了Ti/SnO2+ S2Ox/PbO2耐酸阳极,采用交流阻抗法测定了电极的导电性,利用加速寿命实验测定了电极的加速使用寿命,同时引入循环伏安新方法定量考察不同sb掺杂物质的量分数对电极表面分形维数的影响,并且讨论了电极在酸性溶液中的析氧电催化性能.结果表明,sb掺杂物质的量分数在0.02和0.10时Ti/SnO2+ Sb2Ox/PbO2电极的分形维数较高,表明电极表面粗糙程度较大,析氧电催化性能较好,是优良的高析氧电位下的阳极材料,适用于阳极氧化获得产品的电极过程.Sb掺杂物质的量分数为0.06时Ti/SnO2+ Sb2Ox/PbO2电极的导电性最好,加速使用寿命达到89 h.因此.Ti/SnO2+ Sb2Ox/PbO2电极是酸性溶液中较好的阳极材料.
关键词:
耐酸阳极
,
电催化性能
,
交流阻抗法
,
分形维数
杨威
,
孙海标
,
喻洋
,
佟明兴
,
谢伟淼
,
李国华
中国有色金属学报
以钨酸钠为前驱体，通过水热自组装合成钨酸纳米片，再将其在氢气/甲烷混合气氛中还原碳化获得碳化钨纳米片。采用场发射扫描电子显微镜、X射线衍射、透射电子显微镜和氮吸附等手段对样品形貌、晶相、微结构和比表面积进行分析与表征；采用粉末微电极和循环伏安法测试样品的电催化性能。结果表明：样品颗粒为方形片状，长和宽为600~800 nm，厚约90 nm；样品由碳化钨和碳化二钨组成；纳米片由纳米颗粒和孔隙构成；样品的比表面积为31 m2/g，平均孔径为3.5 nm；碳化钨纳米片呈介孔结构，碳化钨纳米片对甲醇电催化氧化具有良好的活性，并具有与铂类似的催化性能。
关键词:
碳化钨
,
纳米片
,
介孔
,
电催化性能
,
类铂性能
白少金
,
魏宗平
,
王欣
,
邵艳群
,
唐电
中国有色金属学报
以纳米IrO2晶粒部分取代H2IrCl6分散于前躯体溶液中,以此改进工艺制备一种Ir和Ta的摩尔比为7:3的IrO2-Ta2O5涂层钛阳极,通过XRD和SEM分析所制备钛阳极表面涂层的物相组成和形貌特征,采用析O2极化曲线、循环伏安和强化寿命测试方法分别研究电极的电催化性能与稳定性.结果表明:在纳米种子嵌入电极涂层中存在的物相分别为IrO2基固溶体(Ir,Ta)O2和IrO2;与采用传统方法制备的电极相比,含纳米种子嵌入结构涂层的钛阳极具有更优越的电催化活性和耐蚀性.
关键词:
IrO2
,
Ta2O5钛阳极
,
纳米种子
,
电催化性能
