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研究了在Nafion117离子交换膜上用浸渍还原方法制备Nafion/Au电极的方法,利用XRD、SEM和荧光显微镜对Au在膜上的形态进行了表征。研究发现:用该方法制备的电极载金量与Nafion/Pt电极载铂量位于相同的数量级,金颗粒堆积密集,且主要分布在膜的内侧。浸渍还原法的最佳制备条件为Au溶液3 mmol/L,浸渍时间6 h,浸渍温度50℃,还原时间6 h,还原温度80℃。
Nafion/Au电极应用于苯加氢电加成反应研究表明,电极加氢反应的产物为环己烯和环己烷,其中环己烷是主产物。电极性能考察以生成的环己烷和环己烯的电流效率作为电极催化性能表征,研究发现:当电极电势低于-0.6 V(vs.SCE)时,电极析氢副反应逐渐明显,导致电流效率降低,总电流效率在-1.3 V(vs.SCE)时,可达88%。同时,试验显示制备过程还原温度为80℃时,金属催化层紧密,催化效果优于其他。对Nafion/Au电极交流阻抗分析得到电势低于在-0.6 V(vs.SCE)时,反应为电化学控制为主,合理的加氢电势为-0.2 V~0.6 V。
用浸渍还原法制备了双面Au/Nafion/Au电极,在Nafion膜的两侧内部形成厚度约为30μm的致密金属层;通过电镀的方法制备了Nafion/AuCu复合电极,并应用于电催化苯加氢反应。