电化学（中英文）

Au(111)-离子液体界面层状结构与温度关联的原位AFM力曲线研究

张笑，钟赟鑫，颜佳伟*，毛秉伟*

2014, 20(4): 295-301. doi:10.13208/j.electrochem.130892

摘要 ( 2082 )

PDF (1331KB) ( 1997 )

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本文针对BMIPF6 和OMIPF6两种离子液体，在电极表面远离零电荷电位且以负电荷表面电位下，运用AFM力曲线详细地研究了其与Au(111)单晶电极界面所形成的层状结构与温度的关联. 在15 ~ 40 ^oC的温度范围内，温度越低其离子液体层状结构越稳定. 温度对OMIPF₆离子液体层状结构的稳定性和数目的影响较BMIPF₆缓和：温度变化5 ^oC，OMIPF₆靠近表面第一层层状结构的力值变化仅为1 ~ 2 nN，而BMIPF6第一层层状结构的力值变化为3 ~ 5 nN；较低温下，BMIPF₆中层状结构的数目有所增加，而OMIPF₆的层状数目始终保持两层，且随温度的变化并不敏感. 这可归因于两种离子液体的阳离子尺寸以及与电极表面的作用方式和强度不同；同时，OMIPF₆较粘稠，其热运动受温度的影响不甚敏感.

Au(111)电极上CTAB吸脱附过程的循环伏安研究

陈玲，徐常登，叶进裕，甄春花，孙世刚*

2014, 20(4): 302-306. doi:10.13208/j.electrochem.130890

摘要 ( 2062 )

PDF (633KB) ( 931 )

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本文运用循环伏安方法研究十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)在Au(111)电极上的吸附行为. 首次给出CTAB在Au(111)电极上的循环伏安曲线，其0.18 V、0.27 V有两对可逆的特征电流尖峰，均受扩散控制，且与卤素离子种类有关. 研究表明，烷基铵阳离子的吸脱附及吸附层相转变与Au(111)电极表面结构密切相关.

电化学催化的密度泛函研究

李莉，魏子栋*

2014, 20(4): 307-315. doi:10.13208/j.electrochem.130893

摘要 ( 2735 )

PDF (4016KB) ( 2444 )

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围绕电化学催化问题，综述了密度泛函理论研究电极电势、电催化剂结构与物种的吸附脱附、电子转移以及电催化剂活性、稳定性的关系. 电极电势与金属催化剂d带中心影响着电极表面物种的形成、吸附和脱附，通过催化剂合金化或表面修饰、载体-催化剂相互作用可实现催化剂d带中心的调控，寻找最优吸附强度的催化剂，以期提高催化活性；通过电极电势与催化剂的HOMO能级的调控，实现与电子受体物质LUMO能级的匹配，达到促进或抑制催化剂与电子受体物质之间电子转移的快慢.

结合光电化学和瞬态吸收光谱技术研究光电化学分解水载流子动力学

冷文华

2014, 20(4): 316-322. doi:10.13208/j.electrochem.130885

摘要 ( 2205 )

PDF (1762KB) ( 2462 )

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半导体光电化学制氢是一种重要的、有前景的太阳能应用技术. 其产氢效率取决于光生载流子的产生、分离和传输效率. 深入理解光生载流子的动力学过程对于设计高效的太阳能产氢器件有重要的指导意义. 光电化学和瞬态吸收光谱技术是研究光催化反应微观动力学和机理的强有力手段. 本文介绍作者应用这些技术在半导体光电化学制氢方面所取得的部分最新研究结果, 并对存在的问题和今后研究重点提出了一些看法.

室温离子液体自组装金纳米粒子模板化制备内消旋多孔材料增强细胞色素c直接电化学（英文）

李培，詹东平*，邵元华*

2014, 20(4): 323-332. doi:10.13208/j.electrochem.130882

摘要 ( 1885 )

PDF (1237KB) ( 1081 )

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室温离子液体作为一种软模板用来组装内消旋多孔材料，这种材料是由表面覆盖有半胱氨酸的自组装巨型金纳米粒子构成的. 首先，由于静电相互作用或者配体外部末端的羧基和氨基基团之间的缩合反应，覆盖有半胱氨酸的金纳米粒子能够自组装形成纳米线和亚微米球形粒子. 其次，球形自组装粒子在和疏水性室温离子液体1-辛基-3-甲基咪唑鎓六氟磷酸盐相互摩擦时能形成一种准固态凝胶. 最后，将复合凝胶涂在玻碳电极上，然后在PH = 7.4的磷酸缓冲溶液中用循环伏安法进行极化，由于多余的室温离子液体分散在溶胶中从而形成了一种内消旋多孔结构. 该材料具有良好的导电性和生物大分子亲和性. 由于大的外部表面积和内部的“薄层”效应，细胞色素c的感应显著增强. 实验结果表明，这种内消旋多孔材料在包括生物传感器和生物燃料电池在内的电化学设备方面具有潜在的应用前景.

Pt电极上甲酸电催化氧化机理研究进展

徐杰，江道传，梅东，何政达，陈艳霞*

2014, 20(4): 333-342. doi:10.13208/j.electrochem.130891

摘要 ( 2733 )

PDF (2409KB) ( 1509 )

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本文综述了甲酸在铂电极上电催化氧化机理的实验和理论研究进展. 铂电极甲酸的电化学氧化主要有两种途径：1）间接途径，甲酸经由CO中间物氧化为最终产物CO₂，室温下该途径对总电流贡献不超过1%；2）直接途径，甲酸直接氧化生成CO₂. 作者课题组对文献中桥式吸附甲酸根是否是甲酸氧化反应直接途径的反应中间物的争论进行了详细的分析和探讨，认为桥式吸附的甲酸根不是间接途径中生成CO的前驱体，也不是甲酸直接氧化途径的中间物. 作者课题组还指出了支持甲酸根是甲酸直接氧化途径的反应中间物的推论的问题所在.

Pd-Cu/C上甲酸根电催化氧化及其去合金化效应

蒋昆，王晔，林涛，蔡文斌*

2014, 20(4): 343-348. doi:10.13208/j.electrochem.131173

摘要 ( 2411 )

PDF (1151KB) ( 1294 )

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以柠檬酸钠为稳定剂，通过一锅法在乙二醇体系中制得高分散的Pd-Cu/C二元合金催化剂. 用高分辨透射电镜和XRD观察、表征其形貌和结构，经重复循环扫描对Pd-Cu/C催化剂进行去合金化处理，研究了去合金效应对甲酸根电催化氧化性能的影响. 通过吸附CO的原位ATR-IR光谱测量，初步探讨了去合金前后催化剂表面结构的改变. 研究表明，Cu的去合金化可提高Pd-Cu/C电极初始的电催化氧化活性，但不利于其长时间的活性保持；合金化Pd-Cu/C电极电催化稳定性有显著的优势.

镍电极表面吸附的苯并咪唑电化学SERS研究

韦萍洁，袁亚仙，徐敏敏，姚建林*，顾仁敖

2014, 20(4): 349-352. doi:10.13208/j.electrochem.131172

摘要 ( 2138 )

PDF (534KB) ( 954 )

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利用电化学循环伏安和极化曲线，考察了镍电极在不同浓度苯并咪唑（BMIH）-乙腈体系的缓蚀效果. 结果表明，随着缓蚀剂BIMH浓度的增加，其氧化电位正移，且氧化电流降低，腐蚀电位正移. 调制电位下测试镍电极表面BMIH吸附的现场表面增强拉曼光谱（SERS）. 随电位正移，BIMH可在镍电极表面吸附成膜，与金属镍生成配合物，阻止镍电极的腐蚀. 并考察了不同浓度BIMH的成膜行为. 结果发现，0.001 mol·L^-1 BIMH即可在镍电极表面成膜，这表明非水乙腈体系的镍表面，BMIH有较佳的缓蚀效果.

石墨烯量子点负载银纳米粒子制备及氧还原电催化活性

鞠剑，陈卫*

2014, 20(4): 353-359. doi:10.13208/j.electrochem.131164

摘要 ( 2546 )

PDF (1059KB) ( 1589 )

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银基氧还原电催化剂具有较高的电催化活性且价格相对低廉，因而受到广泛关注. 本文采用简单、预先合成的石墨烯量子点作为载体和还原剂，制得了负载于石墨烯量子点、且无保护剂和表面活性剂的表面洁净银纳米粒子（Ag NPs/GQDs）. 电化学研究表明，Ag NPs/GQDs复合电催化剂的氧还原有较高的电催化活性，氧在碱性溶液中可经4电子途径还原为水. 与商业铂碳电极（Pt/C）相比，AgNPs/GQDs电极具有高催化电流密度、良好稳定性和极佳抗甲醇性能. 该银纳米粒子对开发高性能和低成本的非铂氧还原电催化剂有潜在的应用前景.

球形Sn-SnSb合金纳米粒子制备及其储锂性能

肖尧，吴娇红，王琪，黄令*，李君涛，孙世刚

2014, 20(4): 360-364. doi:10.13208/j.electrochem.130402

摘要 ( 1905 )

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锂离子电池Sn负极材料有较高的比容量，但其容量随周期循环急剧衰减. 若Sn与Sb形成SnSb合金可以改善其循环性能. 本文采用有机液相还原方法制备了球形Sn-SnSb合金纳米粒子，其首周期循环充电容量1235.9 mAh·g^-1，放电容量为785.9 mAh·g^-1，经过50周的循环之后其放电容量保持在409.2 mAh·g^-1，表现出较好的循环性能.

电化学制备二维“花状”Pt纳米结构及其对甲醇的电催化氧化

王霞，胡俊，李永军*

2014, 20(4): 365-369. doi:10.13208/j.electrochem.131166

摘要 ( 2012 )

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采用恒电流电化学技术在玻碳基底上制得二维“花状”Pt纳米结构（2D FPNs）样品，所用的电解液为HAuCl₄ + HClO₄溶液，无需添加任何表面结构诱导的有机试剂，Pt纳米结构表面更“洁净”，有较高的反应活性. 扫描电子显微镜测试显示，2D FPNs样品是由球状纳米花构成，纳米叶子是构筑纳米花的最小单元. 通过控制电沉积时间可调控球状Pt纳米花数的密度. 高倍透射电子显微镜测试表明每个叶状纳米片沿着Pt(111)晶面定向生长. 甲醇电催化氧化活性与电沉积时间有关. 2D FPNs电极的甲醇的电催化活性稍高于商业Pt/C电极，却有更好的抗毒化能力，这可能归因于其特定的暴露晶面及表面的“洁净性”.

基于锑薄膜覆盖铅笔芯电极对Cd(II)和Pb(II)高灵敏度的检测（英文）

陈珊，郑朝燕，方一民，郑丽清，孙建军*

2014, 20(4): 370-376. doi:10.13208/j.electrochem.131169

摘要 ( 1804 )

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在铅笔芯上通过实时沉积锑薄膜，使用方波阳极溶出伏安法（SWASV）对Cd(II)和Pb(II)进行同时检测. 沉积时间为180 s时，Cd(II)和Pb(II)的最低检测限分别为0.075 g.L^-1和0.13 g.L^-1，较铋膜修饰的铅笔芯电极低. 在低pH值溶液（pH 2.0）中重现性好. 该电极可成功用于测定自来水中的Cd(II)和Pb(II)含量.

Pt-TiO₂/Graphene催化剂的氧还原和甲醇氧化电催化性能研究

戚利，殷瑛，涂文广，吴兵兵，王兆生，刘建国*，顾军，邹志刚

2014, 20(4): 377-381. doi:10.13208/j.electrochem.131171

摘要 ( 2762 )

PDF (931KB) ( 1109 )

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以二(2-羟基丙酸)二氢氧化二铵合钛（TBA）和氧化石墨烯（GO）为前驱体，通过水热法合成出不同TiO₂含量的TiO₂/Graphene（TiO2/G）复合材料，随之用微波醇热法还原Pt前驱体可得Pt-TiO₂/G催化剂. 实验结果表明，TiO₂可与Pt相互作用，添入适量TiO₂的Pt-TiO₂/G催化剂具有较高的氧还原电催化活性及甲醇氧化的电催化活性与稳定性. 但TiO₂电导率偏低，过量TiO₂的添入反而使其电催化性能降低.

绿脓杆菌阳极的微生物燃料电池含溶解氧性能研究

曹昌丽，陈立香，吴冉冉，张耿崚，赵峰*

2014, 20(4): 382-385. doi:10.13208/j.electrochem.131162

摘要 ( 2124 )

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本文研究了绿脓杆菌分泌的电子中介体绿脓菌素与电极之间的反应，并探讨了溶解氧的影响. 通过循环伏安曲线、测试电极开路电位等方法，确定绿脓菌素阳极反应是受扩散控制的可逆反应. 菌液的溶解氧浓度在一定范围内（0 ~ 1.6 mg.L^-1）对绿脓菌素和电极之间的反应影响不大. 微生物燃料电池的极化曲线表明，当溶解氧为1.6 mg.L^-1时，微生物燃料电池输出电流下降了7%，对绿脓杆菌阳极的微生物燃料电池影响不大.

基于碳纳米管的高灵敏度免标记电化学核酸适体传感电极

邓春艳，范慧敏，向娟，李元建*

2014, 20(4): 386-391. doi:10.13208/j.electrochem.131161

摘要 ( 2404 )

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以电活性钌化合物[Ru(NH₃)₆]³⁺为信号传感源，借助碳纳米管构建了高灵敏检测腺苷免标记电化学传感电极（BSA/Apt/CNTs/GC）. BSA/Apt/CNTs/GC电极在最佳实验条件下检测腺苷线性范围为5.0×10^-11 ~ 1.0×10^-7 mol·L^-1，检测下限为2.7×10^-11 mol·L^-1. 该传感电极有较高的灵敏度、良好的选择性、重现性和稳定性. 与传统标记型适体传感电极相比，其制作简便，也许还适用于其他小分子和蛋白质的检测，有一定的普适性.

近期热点文章

庄林

2014, 20(4): 392-393.

摘要 ( 932 )

PDF (289KB) ( 830 )

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