聚苯胺包覆纤维素纳米晶/石墨烯复合电极材料的制备与性能

首先通过原位聚合的方法制备聚苯胺(PANI)包覆纤维素纳米晶(CNC)(CNC@PANI)纳米复合物,进而采用共混法制备CNC@PANI与rGO的复合电极材料(CNC@PANI/rGO)。研究不同苯胺与CNC的用量比对所得复合电极材料的结构形貌和电化学性能的影响。采用扫描电镜、X射线衍射、红外光谱以及电化学工作站等测试手段对制备的复合电极材料的结构形貌、电化学性能进行分析表征。结果表明,PANI成功地包覆在CNC的表面,且PANI通过在CNC表面的包覆,可明显改善其分散性和比表面积,以及与石墨烯的复合效果。CNC@PANI-1/rGO复合电极材料在20mV/s扫描速率下的比电容可高达309F/g,远远高于PANI/rGO复合电极材料的155F/g。

硫化镉/Ru(Ⅱ)配合物复合敏化ZnO纳米晶多孔膜电极的光电化学

用光电流作用谱，光电流电势图和ＵＶＶｉｓ吸收光谱研究了ＣｄＳ和ＲｕＬ２（ＮＣＳ）２（Ｌ＝２，２’ｂｉｐｙｒｉｃｌｙｌ４４’ｄｉｃａｒｂｏｘｙｌｉｃａｃｉｄ）复合敏化ＺｎＯ纳米晶电极的光电化学行为。实验证实采用复合敏化比分别用ＣｄＳ或Ｒｕ（Ⅱ）配合物单独敏化ＺｎＯ纳米晶电极效果好，通过复合敏化可防止导带上由光注入产生的电子的反向转移而避免了电子的损失。复合敏化电极使可见光区光吸收增加，光电流起始波长红移至大于６００ｎｍ，光电转换效率明显提高。

敏化剂修饰纳米晶TiO_2多孔膜电极的光电化学行为

在TiO2纳米晶多孔膜电极上,修饰了合成的RuL2(SCN)2(L=2,2′-bipyridine-4,4′-dicarboxylicacid)及聚苯胺,用光电化学方法研究了该纳米晶TiO2/敏化剂多孔膜电极的光电转换机理,并比较了两类敏化复合电极的光电转换效能。用染料或聚苯胺修饰纳米晶多孔膜电极后,可使该复合电极在可见光区吸收增加,光电流增强,且起始波长红移至>600nm,从而提高了宽禁带半导体电极的光电转换效率。

电化学技术制备高效析氢电极

采用电镀及复合电镀技术 ,制备出 Ni、Ni- Mo、Ni- S、Ni- Co- Mo复合电极和 Ni- S- Co- Mo纳米晶复合电极 ,并测试了以上各电极在 1 mol/L Al Cl3 溶液中的阴极极化曲线。结果表明 ,Ni- S合金电极、Ni- Co- Mo复合电极均具有较高的析氢电催化活性 ,而 Ni- S- Co- Mo纳米晶复合电极的析氢电催化活性超过了 Pt,具有很大的实用价值。

两种菁类染料复合敏化TiO_2纳米晶电极的光电化学研究

应用光电化学方法研究了两种菁类染料Cy3和Cy5复合敏化TiO2纳米晶电极的光电化学行为.结合两种染料的紫外-可见光谱和循环伏安曲线,确定了Cy3和Cy5的电子基态和激发态能级位置.结果表明两种染料的激发态能级位置能与TiO2纳米粒子导带边位置相匹配,复合敏化可以显著提高TiO2纳米晶的光电流,使TiO2纳米晶电极吸收波长由紫外光区红移至可见光区和近红外区.复合敏化降低了染料Cy3在电极吸附时的聚集程度,使其单色光的转换效率(IPCE)提高了169%,复合敏化电极总的光电转换效率η为2.09%,分别是Cy3和Cy5单独敏化时光电转换效率的2.069和1.229倍.