液态有机储氢技术研究现状与展望

随着构建绿色氢能社会愿景的提出,氢能的需求量将会大规模增长,氢能的储运就成为了制约产业规模化发展的瓶颈。液态有机储氢技术在氢能大规模储存和长距离运输上具有成本低、安全性高等传统高压储氢无法比拟的优势,由于这项技术目前仍处于发展初期,国内相关的报道较少。本文综述了芳香烃类和氮杂环芳香烃类等主要的液态有机储氢材料,并对其储氢性能、优势、存在问题及发展现状展开了分析;阐述了液态有机储氢技术中加氢和脱氢过程所涉及的各种金属催化剂的性能。基于目前的研究,对液态有机储氢技术在未来氢能规模化应用方面的发展前景进行了展望,同时指出液态有机储氢技术在诸多氢能应用领域的可行性及其极高的经济价值。但是若要实现大规模应用,则需选择更优的有机储氢材料,开发高选择性、高催化活性及低成本的新型催化剂,进一步优化加氢和脱氢技术。

三聚氰胺基螯合树脂的超声合成及在镍离子传感器中的应用

采用超声法制备了三聚氰胺-甲醛-乙二胺四草酰乙酸螯合树脂(MFT)。利用MFT/纳米碳管复合物修饰充蜡石墨电极WGE(MFT/MWCNTs/WGE)制备了一种镍离子传感器。采用场发射扫描电镜及电化学等技术表征了该修饰电极的特性。结果显示,羧基化纳米碳管对MFT螯合树脂具有较强的粘合力,可使该螯合树脂有效地分散,并均匀地吸附在纳米碳管上。MFT/MWCNTs/WGE对镍离子检测效果较好,在1.0×10-11mol/L～1.0×10-10mol/L的浓度范围内,Ni(II)的溶出峰电流与其浓度呈良好的线性增长关系,其线性方程为i(μA)=9.58438+1.07753C x(1×10-11mol/L),R=0.991,检测限为1×10-13mol/L(3σ)。

三聚氰胺甲醛-乙二胺四草酰乙酸/纳米碳管复合物修饰电极测定重金属离子Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)和Zn(Ⅱ)

采用超声法一步合成了三聚氰胺-甲醛-乙二胺四草酰乙酸螯合树脂/纳米碳管复合物。采用红外光谱、场发射扫描电镜及电化学技术表征了材料的特性。该复合物修饰充蜡石墨电极被成功应用于水溶液中重金属离子Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)和Zn(Ⅱ)的同时测定,检测限分别为1×10-10、1×10-8和5×10-8 mol.L-1(3σ)。

超声法制备纳米Pt/MWCNT催化剂及其在CO_2传感器上的应用

采用超声合成法制备了纳米铂/多壁碳纳米管复合催化剂(Pt/MWCNT),通过场发射扫描电镜(FE-SEM)、X-射线衍射(XRD)及电化学技术表征了该催化剂的性质。结果表明:纳米Pt均匀地镶嵌在MWCNTs表面,粒径为40±20nm。该催化剂对CO2的还原呈现良好的催化作用,可用作制备CO2电化学传感器,CO2在纳米铂/多壁碳纳米碳管修饰玻碳电极上的还原电流响应(Pt/MWCNTs/GCE),分别在1～10ppm和10～100ppm两个浓度范围内呈良好的线性关系,检测限为1ppm。

纳米钯/β-环糊精复合物修饰镍钢电极制备2,6-二氯苯酚传感器

利用纳米钯/β-环糊精复合物修饰镍钢电极(Pd/β-CD/TCh/Ni-Fe)制备了2,6-二氯苯酚(2,6-DCP)传感器。修饰电极的制备通过三个步骤:采用电化学方法将带正电的硫胆碱共价修饰到镍钢表面(TCh/Ni-Fe);将β-环糊精(β-CD)通过静电吸附自组装在TCh/Ni-Fe表面(β-CD/TCh/Ni-Fe);通过双电位阶跃法,将纳米钯沉积在β-CD/TCh/Ni-Fe表面。采用场发射扫描电镜、X-晶体衍射、X-射线光电子能谱及电化学技术表征了该修饰电极的特性。结果显示:纳米钯呈麦穗状,均匀地沉积在电极表面,粒径为17.2±4nm。Pd/β-CD/TCh/Ni-Fe电极对2,6-DCP的氧化还原有较强的电催化作用,在1×10-6～1×10-4 mol·L-1的浓度范围内,2,6-DCP的氧化峰电流与其浓度呈良好的线性增长关系[i(A)=2.8×10-3+11.9 Cx(mol·L-1),R=0.996,检测限:1×10-9 mol·L-1(3σ)]。