表面合金电催化剂上甲酸氧化的原位FTIR反射光谱研究

运用原位红外反射光谱(FTIRS)和电化学循环伏安法(CV)研究了甲酸在三种不同电极上的电催化特性。结果表明甲酸在碳载铂电极(Pt/GC)上的电催化氧化机理与本体铂电极(Pt)相类似,即可以通过活性中间体或毒性中间体氧化至CO_2。Pt/GC对甲酸的氧化比Pt具有更高的电催化活性。Pt/GC表面以Sb吸附原子修饰的电极(Sb-Pt/GC)上,甲酸氧化的起始电位(E;)提前至-0.10V,氧化电流峰电位(Ep)提前至0.34V,氧化峰电流(jp)值增加了7.28倍,半峰宽(FWHM)为0.30V。同样,Surface al-loy/GC电极上,E_I为-0.12V,E_p为0.32V和j_p为7.25mA·cm^(-2),相对Pt/GC分别负移了0.22,0.02V和增大了8.15倍,半峰宽(FWHM)为0.5V。表明Sb-Pt/GC和Surface alloy/GC电极不仅能够有效地抑制毒性中间体CO的生成,而且还可以显著地提高其对活性中间体的氧化的电催化活性。

草酸在表面合金电催化剂上还原过程的循环伏安和原位红外反射光谱研究

采用自行研制的碳载表面合金电催化材料 (Surfacealloy/GC)作为研究电极 ,通过电化学方法和电化学原位FTIR反射光谱等技术 ,对该催化剂在电有机合成中的性能进行研究。结果表明 :所研制的Surfacealloy/GC对草酸的加氢还原表现出很高的电催化活性 ,草酸的还原电位为 - 0 .40V ,与通常用的阴极铅材料相比 ,正移约6 0 0mV ;电化学原位FTIR反射光谱研究结果指出 ,草酸的还原产物主要为乙醛酸 ,表明该电极在较低的过电位下就能还原草酸生成乙醛酸。

铂基Pb-Sb表面合金电催化剂的制备与结构表征

通过电化学方法，在玻碳载体表面制备以 Pt、 Pb、 Sb为主要成分的铂基 Pb-Sb表面合金电催化剂 .运用电化学循环伏安、石英晶体微天平（ EQCM）和扫描隧道显微镜（ STM）技术对催化剂电极进行表征 .结果表明：酸性溶液中在所制备的表面合金电极上，析氢起始电位负移至－ 0.45 V，表面合金的起始氧化电位为 0.15 V，其稳定性明显高于电催化还原中常用的铅、锑等金属电极 .通过 EQCM研究表面合金电极的形成过程，结合 STM观察和 XPS深度剖析，确定电催化剂表面是由粒度均匀的纳米颗粒构成的表面合金层 .

甲酸在表面合金电催化剂上氧化的原位FTIR反射光谱研究

运用原位红外反射光谱(FTIRS)和电化学循环伏安法(CV)研究了甲酸在三种不同电极上的电催化特性.结果表明甲酸在碳载铂电极(Pt/GC)上的电催化氧化机理与本体铂电极(Pt)相类似,即可以通过活性中间体或毒性中间体氧化至CO2.Pt/GC对甲酸的氧化比Pt具有更高的电催化活性.Pt/GC表面以Sb吸附原子修饰的电极(Sb-Pt/GC)上,甲酸氧化的起始电位(Ei)提前至-0.10V,氧化电流峰电位(Ep)提前至0.34V,氧化峰电流(jp)值增加了7.28倍,半峰宽(FWHM)为0.30V.同样,Surfacealloy/GC电极上,EI为-0.12V、Ep为0.32V和jp为7.25mA/cm2,相对Pt/GC分别负移了0.22V、0.02V和增大了8.15倍,半峰宽(FWHM)为0.5V.表明Sb-Pt/GC和Surfacealloy/GC电极不仅能够有效地抑制毒性中间体CO的生成,而且还可以显著地提高其对活性中间体的氧化的电催化活性.