收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

聚苯胺-铂-氢钼青铜催化体系的形成及其对C1分子的电催化氧化研究

卢进  
【摘要】:由于环境污染日趋严重,世界各国对实施可持续发展战略所给予的高度重视,使得作为清洁能源之一的燃料电池的研究倍受关注。其中小分子有机物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机理。 论文运用循环伏安、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;研究了所制备的电极对甲醇、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,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- HxMo仇/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:(l)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 的氢铝青铜(HxMoO3,ox2)可以共沉积在铂电极表面,用此方法制得 的共沉积Pt一HxMoO3/R电极在一0.2~ 1.3v电位范围内不稳定,HxMoo,会很 快从电极上溶解下来,而在一0.2一0.8V电位范围内电极则相对稳定;(3)沉 积Pt/Pt、共沉积Pt一HxMo03/Pt电极对甲醇、甲醛和甲酸的氧化具有催化作 用;(4)Pt/Pt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一HxMOO3/Pt电极的催化活性除具有以上原因外, 还与电极上氢钥青铜的存在有关;与沉积Pt/Pt电极相比较,共沉积Pt- HxMoo3/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”;含有高价态钥的氢铝青铜[HyMoO3]:ds作为质子接收体接受质子, 使Cl小分子氧化中间产物进一步氧化成C02,自身则还原为含有低价态铝 的氢钥青铜[HxMooslads;低价态铝的氢铝青铜又被电氧化为含有高价态铝 的氢钥青铜,这样反复循环促使Cl小分子不断氧化,相应反应式如下: (CHzo)ads+HZO一CO:+(z+2)e一+(z+2)H+ (0延z4) tHyMoo3]。ds十(x一y)e一十(x一y)H十夭生IH·Moo3]·ds (0yx2) 在铂基体上沉积聚苯胺,制备铂微粒修饰聚苯胺电极(Pt一PAn/Pt)、铂/ 氢铝青铜修饰聚苯胺电极(Pt一H、MoO3一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:(l)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一HxMoO3一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一队n/Pt) 和分散铂/钥青铜修饰聚苯胺电极(Pt一HxMoo3一PAn/Pt)对甲醇、甲醛和甲 酸的氧化都具有催化作用,其中Pt一HxMo03一PAn/Pt电极的催化活性最大;(4) pt一HxMoo3一PAn/Pt电极上的聚苯胺(PAn)有稳定氢铝青铜(H、Moo,)的 作用;(5)Pt一HxMoO3一队n/Pt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一HxMoO3/Pt电极相同。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 国永敏,李宝宗,顾佳;甲醛与甲酸相互作用的从头算研究[J];分子科学学报;2004年04期
2 以利亚·A·祖鲁塔斯基,门鸿;甲醛直接空气氧化生产甲酸技术[J];精细与专用化学品;2004年24期
3 刘欣;鞠彩霞;胡瑞省;顾登平;;1,2,2,6,6-五甲基哌啶醇的合成[J];河北师范大学学报(自然科学版);2006年03期
4 ;一种处理含有甲醛和甲酸的废水的方法[J];化工环保;2010年01期
5 陈瑞兰,杨映霞,吴兴国;EDTA对试剂甲醛溶液聚合的影响[J];化学试剂;1998年01期
6 李小芳,张亚利,孙典亭,焦奎;甲醇、甲醛和甲酸在碳载纳米Pt电极上的催化氧化[J];青岛大学学报(工程技术版);2004年01期
7 李红,李伟善,田立朋,蒋雄;甲醛和甲酸在Pt/Bi_(ad)电极上的电催化氧化[J];华南师范大学学报(自然科学版);2001年01期
8 ;用离子交换法进行甲醛脱酸[J];辽宁化工;1972年04期
9 杨来庚;;甲醛的新制法[J];石油化工;1982年08期
10 钟起玲,付樟青,章磊,王小聪,胡浪华,张小红;甲酸、甲醛、甲醇在铂微粒修饰聚苯胺电极上的氧化行为[J];江西师范大学学报(自然科学版);2001年01期
11 何志荣;甲酸的生产和消费[J];化工科技市场;2002年05期
12 魏家成;刘基胜;杨胜元;;高浓度甲醛合成脲醛树脂生产工艺[J];林产工业;2008年05期
13 姚金波,褚益清,王广济,孔繁超;毛织物光泽的研究──短顺毛大衣呢增光整理剂[J];毛纺科技;1997年01期
14 傅海涛,李瑛,魏无际,朱一帆;AMT在青铜-柠檬酸体系中的缓蚀行为及其机理[J];物理化学学报;2001年07期
15 ;“一瓷二茶”民俗青铜群雕展示景德镇街头[J];陶瓷研究;2003年02期
16 支龙,王耀华,谭业发;青铜石墨复合粉末热喷涂层的干滑动摩擦磨损性能[J];机械工程材料;2005年01期
17 全丽艳,吕功煊;草酸盐对甲醛光催化氧化降解过程促进作用的研究[J];分子催化;2005年05期
18 Achene;;Twenty镲片,归来的王者[J];乐器;2007年09期
19 彭令;铍青铜的金相分析[J];材料工程;1979年02期
20 邹继生;铬镁铝青铜——一种优良的碰焊电极材料[J];特种铸造及有色合金;1986年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 全丽艳;吕功煊;;草酸盐对甲醛光催化氧化降解过程促进作用的研究[A];2004年全国太阳能光化学与光催化学术会议论文集[C];2004年
2 杨丹凤;袭著革;张华山;李官师;晁福寰;;用单细胞凝胶电泳技术检测甲醛的遗传毒性效应[A];新世纪预防医学面临的挑战——中华预防医学会首届学术年会论文摘要集[C];2002年
3 邓高峰;谭小霞;王宏恩;唐冬芬;;几种空气净化器的净化效果分析[A];全国暖通空调制冷2008年学术年会论文集[C];2008年
4 唐幸福;李溪;陈建民;李俊华;郝吉明;;氧化锰分子筛低温去除甲醛的研究[A];第五届全国环境化学大会摘要集[C];2009年
5 王兢;刘丽;纪敏;;La_(0.8)Sr_(0.2)FeO_3甲醛气体传感器研究[A];第六届全国信息获取与处理学术会议论文集(2)[C];2008年
6 姜华;;光催化纳米氧化物在甲醛净化中的运用[A];2003年中国纳微粉体制备与技术应用研讨会论文集[C];2003年
7 曾春娥;彭晓辉;乔琰;牛丹丹;鲁志松;杨旭;;甲醛对雄性幼鼠的生殖毒性[A];中南六省性学会第一次学术年会暨湖北省性学会第二届第一次学术年会论文集[C];2003年
8 褚秀娟;张华;;纳米二氧化锰对甲醛去除效率的影响[A];第八届功能性纺织品及纳米技术研讨会论文集[C];2008年
9 谢永玲;张明月;郑爱英;赵春红;王春花;管彤;张力;刘克明;;胶合板释放物甲醛对小鼠脑内神经递质的影响[A];中国毒理学会——第一届全国中青年学者科技论坛论文(摘要)集[C];2004年
10 刘太宏;聂云霞;何刚;张媛;房喻;;四聚噻吩的化学单层组装及其对甲醛的传感行为研究[A];中国化学会第十二届胶体与界面化学会议论文摘要集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 卢进;聚苯胺-铂-氢钼青铜催化体系的形成及其对C1分子的电催化氧化研究[D];中国科学院研究生院(广州地球化学研究所);2004年
2 邵华;甲醛和苯乙烯DNA加合特性及生物标志物的研究[D];山东大学;2007年
3 杨丹凤;甲醛/苯单独及混配吸入染毒致大鼠多靶点毒性效应及机制研究[D];中国人民解放军军事医学科学院;2004年
4 杨毅芸;Pt单晶电极表面Sb的不可逆吸附及性能与甲酸电催化氧化反应动力学[D];厦门大学;2000年
5 杨玉花;甲醛吸入染毒致大鼠肺损伤的蛋白质组学研究[D];中国人民解放军军事医学科学院;2005年
6 李会英;分子筛酸性位催化丁烯异构化反应机理的理论研究[D];北京化工大学;2005年
7 张巧丽;氧化铁/活性炭复合材料的制备及去除水中有机物和砷的研究[D];天津大学;2004年
8 张海东;锑氧化物及锑钒复合氧化物催化剂上的甲烷选择氧化研究[D];中国科学院研究生院(大连化学物理研究所);2005年
9 李玉华;光催化氧化降解室内空气甲醛性能及数值模拟[D];哈尔滨工业大学;2007年
10 丁慧贤;大气压下等离子体与催化协同低温脱除气相中甲醛研究[D];大连理工大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 都君华;甲醇、甲醛和甲酸在Pt-H_xMoO_3共沉积电极上的电催化氧化[D];华南师范大学;2003年
2 王晓臣;多针对板电晕放电装置优化及甲醛去除研究[D];大连海事大学;2004年
3 李英柳;纳米TiO_2负载于活性炭纤维吸附—光催化氧化室内挥发性有机气体甲醛的研究[D];武汉大学;2004年
4 王金权;胶合板甲醛污染控制关键技术研究[D];广东工业大学;2006年
5 张博;光催化降解小分子有机污染物甲醛的研究[D];天津大学;2004年
6 曹佩玲;TiO_2薄膜的制备及光催化降解甲醛的研究[D];天津大学;2003年
7 林哲绚;甲醛对大鼠主动脉内皮细胞的毒性作用[D];汕头大学;2004年
8 孙蕾;用于声表面波甲醛传感器的相关系统研究[D];大连理工大学;2005年
9 李建华;聚丙烯酰胺/苯酚/间苯二酚/甲醛有机交联体系交联机理及动力学研究[D];华南热带农业大学;2005年
10 段浩波;东北师大校园室内空气中甲醛污染与控制方法研究[D];东北师范大学;2006年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 要刚;稀世青铜宝鼎遇险记[N];人民政协报;2003年
2 贾文超;羊年说说羊文物[N];人民政协报;2003年
3 李学勤;追溯青铜文明之源[N];安徽日报;2005年
4 朱敏;澳门兴建世界铜建筑珍宝园[N];人民日报海外版;2004年
5 本报记者 王佳欣;《青铜葵花》:花开朵朵遍地香[N];中国新闻出版报;2005年
6 袁媛;想象,从青铜开始[N];中国经营报;2011年
7 刘子和 刘茜;青铜古器显神韵[N];中国商报;2002年
8 古召;商代青铜豕尊 [N];中国商报;2002年
9 记者 陈艳华;12年磨出一座青铜西游记城[N];泰州日报;2010年
10 安徽省文物考古研究所 张小雷 朔知;青铜考古的新成果[N];中国文物报;2011年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978