Keggin型缺位硅钨杂多阴离子的电化学性质及电催化还原H_2O_2

应用循环伏安、方波伏安和交流阻抗法研究了Keggin型缺位硅钨杂多阴离子SiW11O398-(SiW11)在0.1mol.L-1NaHSO4+Na2SO4溶液中的电化学性质及其对H2O2还原的间接电催化作用.结果表明,SiW11的酸性水溶液在玻碳(GC)电极上显示两对可逆的还原-氧化波,对应的电荷迁移数均为1,且有2个质子参与反应.根据第1对波的还原峰电流与扫描速率平方根关系得到SiW11在溶液中的扩散系数DO为8.92×10-6cm2.s-1.SiW11对H2O2的还原具有明显的电催化活性,催化峰电位随溶液pH的降低而正移,峰电流增大.质子H+在催化反应中起协同促进作用.实验测定该电催化过程的均相准一级反应速率常数为0.30 s-1.SiW11电催化还原H2O2的机理被认为是经过形成所谓"七配位过氧化物"而发生的.

La_(0.6)Sr_(0.4)CoO_3催化H_2O_2电还原的性能研究

以溶胶-凝胶法制备La1-xSrxCoO3电极材料,通过循环伏安和恒流充放电等方法研究了La1-xSrxCoO3催化H2O2电还原的性能。结果表明当x=0.4时,在3 mol/L KOH溶液中,粉末电极电催化还原H2O2的活性最高。电极电势为-0.4 V时,电流密度达到-123 mA/cm2。不同的H2O2浓度下电极性能测试的结果表明,H2O2浓度为0.6 mol/L时,电流密度最大。计时电流法测试表明La0.4Sr0.6CoO3粉末电极在碱性溶液中稳定性良好。

磷钼酸修饰炭载Pd电极的H_2O_2电催化还原

采用化学还原法制备了炭载钯(Pd/C)催化剂,浸渍修饰磷钼酸(PMA)制备成复合催化剂.通过XRD和红外谱图(IR)表征催化剂的组分和结构,采用线性扫描曲线及计时电流曲线考察了该电极的电催化性能.研究表明,室温(20oC)PMA-Pd/C电极的H2O2还原电催化活性更优.

钯钌原子比对碳载Pd-Ru催化剂催化H_2O_2电还原性能影响

利用化学还原法制备了不同原子比的碳载Pd-Ru催化剂,考察了钯钌原子比对碳载Pd-Ru催化剂催化H2O2电还原反应性能的影响。研究结果表明,随着Ru元素的增加,碳载Pd-Ru催化剂的粒径逐渐减小,各催化剂上H2O2电还原反应的起始还原电势稳定在0.82V,电流密度先增大后减小。当Pd∶Ru=1∶1时,PdRu/C催化剂表现了最好的催化性能。

四氧化三铁/还原石墨烯(Fe_3O_4/rGO)催化H_2O_2电还原

通过水热合成法制备Fe_3O_4/还原石墨烯(Fe_3O_4/rGO)复合催化剂.通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)对复合催化剂进行表征,获得的Fe_3O_4均匀地分布在石墨烯表面,平均粒径为20~30nm.电化学(CV,LSV,CA,EIS)测试表明:Fe_3O_4/rGO复合催化剂的催化性能高于Fe_3O_4催化剂的催化性能.当E=-0.6V时,Fe_3O_4/rGO复合催化剂电流密度可达4.32m A/cm^2,约是Fe_3O_4催化剂的9.4倍.

氧化锡锑负载纳米Pd催化H_2O_2电还原反应的催化性能

分别以氧化锡锑(ATO)与活性炭(Vulcan XC-72)为载体,采用化学还原法制备了Pd/ATO及Pd/C催化剂,使用X射线衍射法及循环伏安曲线对催化剂进行了表征,通过线性伏安曲线及计时电流曲线考察了2种催化剂对H2O2电还原反应的催化性能。研究结果表明:Pd/ATO与Pd/C催化剂中Pd粒子的平均粒径分别为2.94 nm和8.27 nm,Pd/ATO催化剂的电化学比表面积更高,E=0.25 V时,Pd/ATO催化剂上H2O2还原反应的电流密度较Pd/C催化剂高约350 mA/mgPd。

泡沫镍负载Pd-Co作为H_2O_2电还原反应阴极研究

以泡沫镍为基体,采用电化学沉积法制备了Pd-Co/Ni电极,通过线性伏法及即时电流法考察了其在不同H2O2浓度下对H2O2电还原反应的催化性能及稳定性。结果表明:Pd-Co/Ni电极对H2O2电还原反应具有很好的催化性能及稳定性。

Pd_n-Fe纳米合金作为Mg-H_2O_2半燃料电池阴极研究

通过化学还原方法制备Pd:Fe原子比(n)为2:1、4:1、8:1的Pd_n-Fe/C催化剂。采用TEM、XRD和XPS技术对复合催化剂进行表征。结果显示,Fe加入Pd/C催化剂中,与Pd形成合金,Pd_n-Fe/C催化剂的粒径发生变化;获得的Pd_4-Fe纳米合金粒子在C载体表面分布均匀,平均粒径为2~3 nm,Fe的加入对Pd/C催化剂晶体结构有很大影响。电化学(CV,LSV,CA)测试表明:加入Fe提高了Pd/C催化剂的催化性能,Pd/Fe原子比为4:1时,Pd_n-Fe/C的催化性能最好。当E=0.2 V时,Pd/C电极电流密度为17.71 mA/cm^2,而Pd_4-Fe/C电极电流密度可达19.42 mA/cm^2。电池测试表明,以Pd_4-Fe/C和Pd/C催化剂为阴极的Mg-H_2O_2半燃料电池的开路电势均为1.8 V左右,而当电流密度为180 mA/cm^2时,以Pd_4-Fe/C为阴极的电池最大能量密度比Pd/C为阴极的电池高41 mW/cm^2。

以Fe-N/C为阴极催化剂的Al-H2O2半燃料电池

以铝合金为阳极,Fe-N/C为阴极组装了金属过氧化氢半燃料电池,研究了H2O2浓度、KOH浓度、电解液流速及测试温度对电池性能的影响。结果表明,过氧化氢浓度为0.6 mol/L、KOH浓度为3 mol/L、电解液流速为80 mL/min时电池的开路电压为1.3 V,最大功率密度达到51 mW/cm2。恒电流放电表明电池在碱性溶液中稳定性良好。