甲醇、甲醛和甲酸在Pt-HxMoO3共沉积电极上的电催化氧化

被引量 : 0次 | 上传用户:feitianxueyuan110
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
由于世界能源危机以及环境污染日趋严重,使得作为清洁能源之一的燃料电池的研究倍受关注。其中,有机小分子阳极电催化氧化的研究一直是非常活跃的领域之一。本论文的目的是在研究硫酸溶液中钼酸盐电化学行为的基础上,研究钼酸盐还原产物氢钼青铜修饰铂电极对甲醇、甲醛和甲酸的电催化氧化。 论文用循环伏安、电位阶跃和交流阻抗等电化学方法,结合电镜分析,研究了钼酸盐在硫酸溶液中的还原过程以及还原产物的氧化过程;以多晶铂电极和沉积聚苯胺电极为基体电极,制备了沉积铂电极和铂与钼青铜共沉积电极;研究了制备电极对甲醇、甲醛和甲酸阳极氧化的催化作用;对催化机理进行了探讨。 对硫酸溶液中钼酸盐在铂电极上的还原及还原产物的氧化进行研究,得到如下结果:(1)酸性溶液中钼酸盐能在铂电极上还原,生成氢钼青铜。(2)硫酸浓度影响钼酸盐还原电流的大小,硫酸浓度从0.05mol/L增到3.7mol/L时,还原峰电流逐渐增大,当浓度大于3.7mol/L时还原电流趋于一定值。(3)硫酸浓度影响氢钼青铜的氧化机理,硫酸浓度小于2.5mol/L时,氢钼青铜有两个比较明显的氧化峰;硫酸浓度大于2.5mol/L时,逐渐出现第三个氧化峰。(4)硫酸浓度影响氢钼青铜在铂电极上的稳定性,其分解速度随硫酸浓度的增大而加快。(5)随着硫酸浓度的增大,钼酸盐在溶液中的聚合度减小。 在研究硫酸溶液中钼酸盐在铂电极上的电化学行为的基础上,以多晶铂电极为基体制备了沉积铂电极(Pt/Pt)和铂与氢钼青铜共沉积电极(Pt-HxMoO3/Pt),研究了它们对甲醇、甲醛和甲酸的电催化氧化作用,得到如下结果:(1)甲醇、甲醛和甲酸能在铂电极上氧化,但氧化过程中生成的脱氢中间产物CHxO(x=0、1、2、3)会吸附在电极表面,占据电极表面的活性中心,引起电极中毒,阻碍了反应物的进一步氧化。(2)铂微粒和非计量式的氢钼青铜(HxMoO3,0<x<2)可以共沉积在铂电极表面,用此方法制得的共沉积Pt-HxMoO3/Pt电极在-0.2~1.3V电位范围内不稳定,HxMoO3会很快从电极上溶解下来,而在-0.2~0.8V电位范围内电极则相对稳定。(3)沉积Pt/Pt、共沉积Pt-HxMoO3/Pt电极对甲醇、甲醛和甲酸的氧化具有 摘要催化作用.(4)Pt小t电极的催化作用主要来自于铂微粒在电极表面的分散,增大了电极的有效表面积,而Pt-HxMOO。/Pt电极的催化活性除具有以上原因外,还与电极上氢铝青铜的存在有关;与沉积 Pt序t电极相比较,共沉积 Pt-HxMOO.;/Pt电极的高催化活性来自于非计量式氢铝青铜氧化还原的质子“溢出效应”.含有高价态铝的氢铝青铜山,MOO儿。s作为质子接收体接受质于,使C;小分子氧化中间产物进一步氧化成CO。,自身则还原为含有低价态铝的氢铝青铜「HxMOO;小。。;低价态铝的氢铂青铜又被电氧化为含有高价态银的氢铝青铜,这样反复循环促使C;小分于不断氧化,相应反应式如下: (CHic)。。。+Hzo—CO。+(z+2)e+(z+2)H“(0$z<4) IH,Moo人。s+(x-y)e+(x-y)H“v- [HxMoo.;]。。s(0<y<x<2) 在铂基体上沉积聚苯胺,制备铂微粒修饰聚苯胺电极(Pt-PAn/Pt)、铂/氢铂青铜修饰聚苯胺电极(Pt-HxMoo。-PAn/Pt),研究这些电极对甲醇、甲醛和甲酸阳极氧化的电催化作用,得出如下结果:O)酸性溶液中甲醇、甲醛和甲酸难于在聚苯胺电极上氧化.(2)铂微粒和氢铝青铜可以在聚苯胺电极上共沉积制得分散铂/铝青铜修饰聚苯胺电极(Pt-HxMoo。-PAn/Pt).(3)与基体Pt电极相比较,分散铂电极(Pt/Pt)、分散铂修饰聚苯胺电极(Pt-PAn/Pt)和分散铂/铝青铜修饰聚苯胺电极叩t十M.;干An个t)对甲醇、甲醛和甲酸的氧化都具有催化作用,其中Pt-HxMoo。-PAn仔t 电极的催化活性最大.(4)Pt-HxMoo。-PAn尸t 电极上的聚苯胺 (PAn)有稳定氢铝青铜(HxMoo。)的作用.(5)Pt-HxMoo。-PAn叩t电极催化活性的提高除了与铂微粒在聚苯胺电极表面的进一步分散,铂微粒和聚苯胺膜之间的相互作用有关外,主要与电极上氢铝青铜的存在有关,催化机理与Pt十xMOO.;小t电极相同.
其他文献
实用和审美统一的技术美是设计美的形态,其核心内容是功能美,此外还包括材质美、环境美、符号和象征美、形式美(形式中的相对独立部分)和其他因素。设计审美批评的有效开展,需
目的:基于中医"久病入络"理论探究妇可靖胶囊对慢性盆腔炎大鼠血液流变学及相关细胞因子表达水平的影响,并深入研究其作用机制。方法:采取苯酚胶浆灼烧法复制慢性盆腔炎大鼠
立法撤销权是有权机关对于违反宪法、法律、行政法规等规范性文件以及违反立法制定程序、立法权限或者授权立法违反授权目的、授权范围所制定的规范性文件予以撤销的活动。我
液相色谱不仅是生物大分子分离纯化的有效手段,同时也是一种研究变性蛋白质折叠的有力手段。本论文主要包括两个部分,首先使用简易型疏水色谱柱对猪心中的细胞色素C进行了纯化
在新课标的大背景下,对高中英语提出了更高的要求,为了提高高中英语词汇教学的效率,培养学生学习英语的兴趣,文章主要分析了如何推动高中英语词汇教学创新,认为在新课标要求
近年来,各级检察机关认真落实最高人民检察院《关于加强和改进监所检察工作的决定》,加大了对刑罚执行和监管活动的监督力度,监管执法的能力和水平明显提升,侵害在押人员合法
<正>作为视觉艺术的电影,造型自然属重中之重。一部电影过后,留下的首先必然是几个触人心怀的镜头。沁人心脾也好,予人震撼也罢,终归一定是由画面引来。有画面则有造型。人物
经济犯罪受经济规律、经济政策等的影响和制约,以犯罪成本的最小化和犯罪收益的最大化为原则,其最重要的危害是对国家经济体制和经济结构具有侵蚀、冲击和解构作用。打击治理
《骨董十三说》最早由杨文斌在光绪二十三年从董其昌书帖中录出刊行行,杨氏没有将董氏直接标为作者,并将疑虑写进跋中,但此后出版者均直接将董氏标为该书的作者.学者引用也很少怀
一堂具有趣味的课,就像涓淐细流润物无声。本人认为“趣味”课堂应从下面几方面入手。一、导入的生动有趣好的导语可以奠定整堂课的基调。一个诙谐、生动有趣的导语,