张卫国
,
刘洋
,
李贺
,
姚素薇
催化学报
采用电沉积方法制备了Ni-W-P合金镀层,并在不同温度下进行热处理,通过极化曲线和交流阻抗谱研究了热处理温度对Ni-W-P合金催化析氢性能的影响. 结果表明,经200 ℃热处理的Ni-W-P合金电极析氢过电位最低,在电流密度为8.0 mA/cm2时,其析氢过电位较未经热处理的Ni-W-P合金电极减小约110 mV. 该样品的析氢电化学反应电阻为17.1 Ω·cm2, 交换电流密度约为未经热处理的Ni-W-P合金的5.0倍,析氢反应表观活化能降低. 差示扫描量热法、 X射线衍射和扫描电镜测试结果表明, Ni-W-P合金镀层经200 ℃热处理后发生低温结构弛豫,平均晶粒尺寸由1.1增大到2.8 nm, 合金由非晶结构转变为纳米晶结构,镀层表面形成宽度约为0.2 μm的微裂纹.
关键词:
电沉积
,
镍
,
钨
,
磷
,
合金
,
热处理
,
电催化
,
氢
Peter Priecel
,
Hammed Adekunle Salami
,
Romen Herrera Padilla
,
Ziyi Zhong
,
Jose Antonio Lopez-Sanchez
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(16)62475-0
尽管有关金纳米粒子催化的研究工作很多，但其中大多数都是采用传统的浸渍法将金盐负载到载体上、共沉淀或沉积-沉淀法制得负载的纳米粒子，但这些方法并未吸收最新的纳米技术。最近，金催化剂的研究者开发了在胶态悬浮液中制取金属纳米粒子，然后进行固载，从而使得单金属和双金属催化剂的催化活性和形貌控制取得较大进展。另一方面，最近十年出现了金纳米粒子合成的高级控制技术，得到了许多各向异性的金纳米粒子，且很容易制得新的形貌，可以控制纳米粒子的表面原子配位数和光学特性(可调的等离子体带)，这些都与催化密切相关。这些形貌包括纳米棒、纳米星、纳米花、树枝状纳米结构或多面体纳米粒子等。除了高度关注各向异性金纳米粒子的最新开发的制备方法和性质，本综述也清楚地总结了这些纳米粒子独特的催化性能，以及通过提供更高催化性能的金催化剂、控制暴露的活性位，以及热、电和光催化的鲁棒性和可调性，从而给多相催化领域带来令人惊奇的潜在变革。
关键词:
各向异性金属纳米粒子
,
金催化
,
光催化
,
电催化
,
催化氧化
,
胶状金纳米粒子
,
金纳米棒
,
金纳米星
,
溶胶固定
丁海洋
,
冯玉杰
,
刘峻峰
催化学报
采用循环伏安和Tafel曲线两种方法评价了Pt电极、钛基二氧化钌电极(Ti/RuO2)及钛基二氧化锡电极(Ti/SnO2)的电催化氧化性能. 结果表明,在500 mg/L的苯酚溶液中, Pt, Ti/RuO2和Ti/SnO2电极氧化苯酚的峰电位依次为0.93, 0.95和1.40 V(vs Ag/AgCl). Tafel曲线表明,三种电极析氧过电位的顺序依次是Ti/RuO2＜Pt＜Ti/SnO2, Ti/SnO2电极的Tafel斜率约为0.45 V, 且在高电流密度下其析氧过电位较Ti/RuO2电极高 1.4 V. 以苯甲酸为羟基自由基捕获剂,采用荧光光谱法间接检测了三种电极生成羟基自由基的量. 结果表明,·OH 生成量的大小与电极的析氧电位高低顺序相一致, Ti/SnO2电极较另两种电极生成的·OH 多.
关键词:
电催化
,
阳极
,
循环伏安法
,
Tafel曲线
,
羟基自由基
,
苯酚
,
降解
岑树琼
,
周颖华
,
钟慧
,
楼莹
,
邵玉田
,
牛振江
,
李则林
电镀与涂饰
doi:10.3969/j.issn.1004-227X.2007.08.003
在(25±2)℃下,从含有50 g/L RuCl3·nH2O、30.0 g/L乙酸钠、30.0 g/L二水合柠檬酸钠和15.0～50.0 g/L NiSO4·6H2O的溶液(pH 3.0)中,以1O～90 mA/cm2在铜基底上电沉积制备了Ru含量为5%～70%(原子分数)的Ni-Ru合金.采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和电化学方法,研究了镀液中NiSO4质量浓度和电流密度对沉积层组成、表面形貌、结构及电催化析氢活性的影响.结果表明,溶液中Ru优先析出并能促进Ni的沉积,镀层中Ru含量随着镀液中Ni2+质量浓度的提高而降低,低电流密度有利于获得Ru含量高的镀层.随着镀液中Ni2+质量浓度的降低或电流密度的提高,镀层表面形貌由较为平整、均匀变为多孔的颗粒状.镀层主要呈现面心立方Ni结构特征,且晶粒尺寸随镀层中Ru含量的增加而变小.Ni-Ru合金电极的析氢活性优于纯Ni,当镀层的Ru原子分数超过15%时,其析氢活性与纯Ru电极接近.
关键词:
Ni-Ru合金
,
电沉积
,
表面形貌
,
微观结构
,
极化曲线
,
析氢
,
电催化
张静
,
杨庆良
,
王艳
,
尹臣
,
冯易君
贵金属
doi:10.3969/j.issn.1004-0676.2004.01.005
介绍了超声电催化降解废水中苯酚及用Pd、Ru制作催化电极的方法,并用SEM和XPS测试了电极表面结构,研究了pH值、电压、处理时间、电解质等因素对苯酚降解率、COD(化学需氧量)去除率的影响.实验结果表明:以Pd、Ru为催化材料,采用超声电催化降解,苯酚降解率可达100%,COD去除率＞90%.
关键词:
电化学工程
,
钯
,
钌
,
超声
,
电催化
,
苯酚
,
降解
陈金伟
,
曾杰
,
姜春萍
,
王耀辉
,
赵北君
,
朱世富
,
王瑞林
催化学报
利用循环伏安扫描法制备了磷钼酸(H3PMo12O40)修饰的铂电极.在制备修饰电极时,随着扫描次数的增加,磷钼酸的氧化还原峰电流增大,但最终获得稳定的重现性好的磷钼酸修饰的铂电极.通过循环伏安法研究了该修饰电极对二甲醚氧化的电催化反应.结果表明,与未修饰的铂电极相比,磷钼酸修饰的铂电极电催化氧化二甲醚的起始氧化电位负移50 mV,氧化峰电位负移35 mV,氧化峰电流密度提高了1.86倍,这表明修饰电极的电催化活性有了很大的提高.同时,电位负扫时,二甲醚在425 mV(vs SCE)处出现氧化峰,表明二甲醚在修饰电极上的电氧化机理可能发生了改变.实验还发现,制备修饰电极时,降低扫速会提高还原物质杂多蓝的吸附量,但过多的修饰物质会降低铂的活性位数目,反而降低了对二甲醚氧化的电催化作用.
关键词:
铂
,
磷钼酸
,
循环伏安法
,
二甲醚
,
电氧化
,
燃料电池
,
电催化
肖丽平
,
张贵荣
,
张丽
,
钮东方
,
陆嘉星
催化学报
常温常压下分别在离子液体 1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([bmim]BF4)-MeCN混合溶剂和纯MeCN溶剂中研究了CO2在Cu电极上的循环伏安行为. 结果表明, CO2均发生不可逆还原反应生成CO-2. 与纯MeCN溶剂相比,在混合溶剂中CO2还原峰电位均有正移. 这表明溶剂中的咪唑型离子液体对活化CO2有催化作用. 在混合溶剂中,以CO2和MeOH为原料合成碳酸二甲酯(DMC), 考察了[bmim]BF4/MeCN体积比、工作电极材料、 MeOH浓度和电解电位等对DMC产物收率的影响. 与其他DMC合成方法相比,本法反应条件温和、设备简单、合成产物收率较高. 在优化的条件下, DMC产物收率可达79.6%. 并提出了合成DMC可能的反应机理.
关键词:
离子液体
,
1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐
,
乙腈
,
二氧化碳
,
甲醇
,
电催化
,
碳酸二甲酯
武刚
,
李宁
,
戴长松
,
周德瑞
催化学报
利用电化学阳极共沉积技术,从含不同Co2+/Ni2+比的NaOH溶液中,在Ni基体上制备了Co-Ni混合氧化物. 利用X射线衍射分析了混合氧化物的物相结构,并通过循环伏安法、稳态Tafel曲线和电化学阻抗谱研究了混合氧化物作为析氧阳极材料的电催化活性. 结果表明,从 n(Co2+)/ n(Ni2+)=1的电解液中沉积所得的Co-Ni混合氧化物主要为尖晶石结构NiCo2O4相,并具有最高的析氧催化活性. 析氧反应在Co-Ni混合氧化物电极上表现出两个明显的Tafel区域:在低电势区Tafel曲线斜率为40～48 mV/(°),对OH-的反应级数为2.0; 在高电势区Tafel曲线斜率为110～120 mV/(°),对OH-的反应级数为1.0. 在恒定电势E=0.60 V时,Co-Ni混合氧化物上析氧反应的电化学标准活化焓为37.4～51.7 kJ/mol. 通过对析氧历程的分析,提出了在不同电势范围内Co-Ni混合氧化物上析氧反应的动力学方程,并较好地解释了实验结果.
关键词:
电催化
,
电沉积
,
氧化钴
,
氧化镍
,
混合氧化物
,
析氧
,
阳极
李赏
,
朱广文
,
邱鹏
,
荣刚
,
潘牧
催化学报
doi:10.3724/SP.J.1088.2011.01012
采用液相控制沉淀法制备了平均粒径约为10nm的C03O4/C催化剂,运用X射线衍射和透射电镜对催化剂进行了表征,通过循环伏安法和线性扫描伏安法测试了催化剂催化氧还原反应的性能.结果表明,在酸性条件下,C03O4/C对氧还原反应具有电催化活性.利用Koutecky-Levich理论计算得到了交换电流密度为1.1×10-9A/cm2,电子转移数为2.0569,表明氧还原过程是两电子还原过程.利用Materials Studio分子模拟软件对C03O4表面上氧吸附过程进行了模拟,计算得到了O和Co原子吸附前后的态密度、电子密度、键长和吸附能.结果表明,几何构型的限制使得O在Co活性点上只能发生端基吸附,吸附后O2p轨道和Co3d轨道重叠杂化,生成新的化学键.这主要是通过Co原子周围的电子向O原子周围富集来弱化O2中的π键,并活化未吸附端O原子,H+易从另一侧与未吸附端O原子形成新的化学键,发生二电子反应.
关键词:
液相控制沉淀法
,
氧还原反应
,
电催化
,
反应机理
,
吸附模式
,
碳
,
四氧化三钴
吴梅
,
魏子栋
,
沈培康
催化学报
结合直接化学还原法和交替微波法制备了泡沫Ni载Ni-WC催化剂,用X射线衍射、扫描电镜和透射电镜对催化剂进行了表征,研究了其析氢电催化性能. 结果表明,在相同条件下,泡沫Ni载Ni-WC催化剂的析氢起始电位与泡沫Ni相比降低了60 mV左右. 电解质浓度和温度对泡沫Ni载Ni-WC催化剂的析氢电催化活性有很大影响.
关键词:
化学还原法
,
微波
,
泡沫镍
,
碳化钨
,
负载型催化剂
,
析氢
,
电催化
