电化学（中英文）

Sn/Pt纳米立方体对乙醇电催化氧化的原位FTIR光谱研究

饶路，张斌伟，李艳艳，姜艳霞*，孙世刚

2014, 20(5): 395-400. doi:10.13208/j.electrochem.131177

摘要 ( 1806 )

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采用循环伏安电沉积方法制备了Sn修饰的铂纳米立方体，并研究其乙醇的电催化氧化. 结合传统的电化学技术和原位电化学红外光谱技术研究了Sn的作用机理. 循环伏安研究表明，Sn修饰后使其乙醇氧化的起始电位显著负移，Sn覆盖度~ 0.90时乙醇氧化的起始电位为-0.1 V. 原位红外光谱结果表明，修饰Sn后极大地促进了乙酸的生成，更利于乙醇的直接氧化途径，但对乙醇的C—C键断裂促进作用不大.

通过铁掺杂和造孔提高氮掺杂石墨烯/碳纳米管复合物电催化氧还原性能的研究（英文）

张云，胡劲松*，江文杰，郭琳，魏子栋*，万立骏

2014, 20(5): 401-409. doi:10.13208/j.electrochem.131178

摘要 ( 2364 )

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采用电化学沉积技术在3-氨丙基三甲基硅氧烷修饰的多孔氧化铝膜板中制备了具有不同Pt/Ru原子比的双元Pt/Ru阵列纳米管电极（NTAEs）。分别用X-射线衍射和扫描电镜表征了催化剂结构和形态。电化学结果表明：通过控制前驱沉积液的浓度可得到不同PtRu原子比的NTAEs。所制备的Pt 或 Pt/Ru合金阵列纳米电极的真实表面积大，催化活性强，有利于物质传输，对甲醇电氧化显示出显著的催化性能。实验中还系统研究了催化剂组成与CO和CH3OH电催化氧化性能的关系，发现Pt/Ru=50:50的阵列纳米管电极对CO电氧化显示出最好的催化活性；对甲醇电氧化，则Ru原子比为40%的催化剂显示最佳催化性能。

杂原子掺碳材料氧还原催化剂研究进展

丁炜，张雪，李莉，魏子栋*

2014, 20(5): 426-438. doi:10.13208/j.electrochem.131179

摘要 ( 2256 )

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开发替代Pt类高活性、低成本的非贵金属燃料电池阴极氧还原催化剂是实现燃料电池商业化的必由之路. 研发催化活性高，稳定性好，价格便宜的非贵金属催化剂是当务之急. 碳纳米材料，尤其杂原子掺杂的碳纳米材料有其独特的结构和催化性能而备受瞩目. 本文结合作者课题组的研究工作，综述了近年杂原子掺杂碳纳米材料催化剂燃料电池阴极氧电催化还原方面的研究进展.

孔蛋白-磷脂仿生膜的葡萄糖氧化酶电化学

王琨琦，张作明*，邢巍*，刘长鹏，周星

2014, 20(5): 439-443. doi:10.13208/j.electrochem.131176

摘要 ( 1780 )

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采用孔蛋白（MspA）和双肉豆蔻磷脂酰胆碱（DMPC）在玻碳（GC）基底表面成功构建有仿生特性的纳米通道膜，同时将葡萄糖氧化酶（GOD）修饰于膜上. 使用循环伏安法研究GOD/MspA-DMPC/GC电极的GOD直接电化学过程以及其对氧气和葡萄糖的响应. 研究发现，MspA与DMPC形成的仿生纳米通道膜内，GOD在接近生物体系FAD/FADH标准电位处实现了自身两质子、两电子表面控制的电化学反应. MspA与DMPC的仿生纳米通道膜体系为GOD提供了理想活性环境.

利用K-L方程估算旋转圆盘电极体系反应动力学电流的误差来源分析

陈微，廖玲文，何政达，陈艳霞*

2014, 20(5): 444-451. doi:10.13208/j.electrochem.131167

摘要 ( 3520 )

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旋转圆盘电极（RDE）体系主要用于低溶解度反应物的电极过程动力学研究. 在利用RDE技术研究不可逆电极反应动力学时，人们常利用Koutecky-Levich方程排除传质的影响，从总电流估算反应的动力学电流. 由于K-L方程是建立在系统满足稳态扩散模型的基础上，实际运用时如果体系偏离稳态扩散，就有可能对估算的动力学参数造成很大误差. 本文以氧气在多晶铂电极上的还原反应为例系统地估算了不同氧气浓度与电极转速下的误差，结果表明低氧气浓度与低圆盘转速的情况不满足稳态扩散条件，若此时仍根据K-L方程利用外推法进行分析，误差可达30%. 因此作者建议，在RDE体系中利用K-L方程估算动力学参数时，最好忽略低浓度与低转速下的数据，直接使用较高浓度与较高转速下的数据进行计算与分析.

微接触印刷技术转移Au纳米粒子及氧化石墨烯复合图案及其性质研究

庞文辉，肖孝建，叶梦薇，邓凯超，汤儆*

2014, 20(5): 452-458. doi:10.13208/j.electrochem.131175

摘要 ( 1840 )

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通过改良的“Hummers方法”制得氧化石墨烯，利用聚二甲基硅氧烷（PDMS）弹性印章的微接触印刷技术，以Au膜和氧化石墨烯溶液为“墨水”，通过二次印章转移，分别将Au纳米粒子和氧化石墨烯（Graphene Oxide，GO）转移至修饰了(3-氨基丙基)三乙氧基硅烷（APTES）的ITO基底（APTES/ITO）表面. 利用场发射扫描电子显微镜（FE-SEM）、原子力显微镜（AFM）等表征图案，结果表明转移的AuNPs和GO组成的复合图案均匀，致密性较好. 利用表面电势显微镜（Surface Potential Microscope，SEPM，KFM）测定了各部分的表面电势，以APTES/ITO基底表面为表面电势零点，各部分表面电势大小为：APTES/ITO > GO > Au（0，-11.6，-44.2 mV）.

Pt/DNA-MWCNTs/GC电极制备及其H₂O₂还原的电催化活性

范丽丽，武丽娜，屈志宇，刘丹凤，张俊明，樊思明，樊友军*

2014, 20(5): 459-464. doi:10.13208/j.electrochem.131165

摘要 ( 1905 )

PDF (1716KB) ( 1085 )

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将DNA功能化多壁碳纳米管（MWCNTs）复合材料修饰于玻碳基底（GC）表面制得DNA-MWCNTs/GC电极，并在此基础上电沉积负载Pt纳米颗粒构建了一种新型无酶H₂O₂传感电极. 利用扫描电子显微镜（SEM）表征制得的修饰电极，同时通过循环伏安法和计时电流法研究了该传感电极的H2O2响应性能. 结果表明，该传感电极的H₂O₂检测在0.04 ~ 18.07 mmol·L^-1浓度范围内成线性相关，检出限3.85 μmol·L^-1（S/N = 3），且有良好的重现性、稳定性与选择性.

咪唑型离子液体对4–甲氧基甲苯的电氧化性能研究

陈琼，朱英红，朱颖，李艳芳，马淳安*

2014, 20(5): 465-469. doi:10.13208/j.electrochem.131029

摘要 ( 1937 )

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通过紫外光谱研究了EMIMBF₄、BMIMBF₄、BMIMHSO₄和BMIMAc四种咪唑型离子液体(ILs)与4–甲氧基甲苯（p-MT）之间的相互作用，采用循环伏安法（CV）和计时电流法（CP）研究了p-MT在四种离子液体中的电化学氧化行为，探讨了咪唑型离子液体对反应的影响. 实验结果表明，在离子液体水溶液中p-MT的紫外光谱出现明显的红移，其溶剂分子和反应底物p-MT之间相互作用，这有利于p-MT产生相对稳定的激发态. p-MT在离子液体水溶液中的电氧化受扩散控制，且p-MT在EMIMBF₄水溶液中的扩散系数和电解产物的产率和选择性最佳.

固体氧化物燃料电池Cu-LSCM-CeO₂/LSCM-YSZ/Ni-ScSZ复合阳极制备及性能

吕尧，黄波*，顾习之，候春一，胡一星，王晓颖，朱新坚

2014, 20(5): 470-475. doi:10.13208/j.electrochem.131129

摘要 ( 1967 )

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采用流延法制得LSCM-YSZ阳极支撑层/Ni-ScSZ阳极活性层/ScSZ电解质层复合膜，在LSCM-YSZ支撑层上印刷一层Cu-LSCM-CeO₂阳极催化层，即Cu-LSCM-CeO₂/LSCM-YSZ/Ni-ScSZ功能梯度层阳极. 研究表明，Cu/LSCM/CeO₂质量配比为2:7:1功能梯度阳极（LSCM-YSZ2010）有较好的性能，单电池以氢气和乙醇为燃料（750 ^oC）最大功率密度分别为511和390 mW?cm^-2，单电池稳定性实验表明，LSCM-YSZ2010阳极单电池以乙醇为燃料750 ^oC长时间运行218 h，性能稳定. X-射线能量散射分析表明该阳极具有较好的抗碳沉积性能.

铅炭电池负极炭材料的作用机制研究进展

王乐莹，张浩*，胡晨，张淑凯，赵海雷，曹高萍，张文峰，杨裕生，来小康

2014, 20(5): 476-481. doi:10.13208/j.electrochem.131209

摘要 ( 2376 )

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传统铅酸电池主要应用于汽车及各种内燃机的起动和无线通信基站，但其在部分荷电态下负极易硫酸盐化而失效，降低了电池的受充能力及循环寿命. 铅炭电池是将高比表面、高导电的炭材料掺入铅负极的新型铅酸电池，具有优异的高倍率充放电性能及较高的部分荷电态下的循环寿命，在储能与混合动力车方面有很好的应用前景. 近年来国内外竞相开展了炭材料作用机制的研究，本文从构建导电网络、增加双电层电容储能、改善孔洞结构以及提高电化学反应动力等方面对炭材料在铅炭电池上的作用机制进行阐述，并结合作者课题组在铅炭电池领域的研发工作进行展望.

聚茜素红-多壁碳纳米管复合膜修饰电极的研制及叶酸含量测定

杜学萍，娄童芳，董莹，屈建莹*

2014, 20(5): 482-485. doi:10.13208/j.electrochem.131105

摘要 ( 1657 )

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采用电聚合方法将茜素红（AR）非共价修饰到多壁碳纳米管（MWCNTs）上，制得了PAR/MWCNTs/GC电极，该电极对叶酸（FA）具有良好的电催化作用. 结果表明，在最佳实验条件下，在-0.63 V处叶酸还原峰电流与浓度（1.25×10^-6 ~ 4.00×10^-5 mol·L^-1）呈现良好线性关系，相关系数0.9985. 用标准加入法检测了回收率，其值达92.0% ~ 102.0%. 该电极制作简单，有良好的稳定性．

氧化铅/石墨烯/活性炭的制备及电化学行为（英文）

高云芳*, 王艳平, 姚秋实, 王福华, 任冬雷, 徐新

2014, 20(5): 486-492. doi:10.13208/j.electrochem.131227

摘要 ( 2036 )

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将商业活性炭和石墨烯在饱和硝酸铅溶液中超声浸渍，并通过化学沉积结合高温煅烧制备了氧化铅/石墨烯/活性炭(PbO/GN/AC)复合材料. 采用XRD、SEM、EDS等手段对复合物进行了物相及微观结构表征. 测试结果发现，PbO（约200 nm）颗粒均匀的分散在活性炭和石墨烯的表面. 复合物表现出优异的电化学性能，具有较高的析氢过电位；比电容高达312.6 F·g^-1；等效串联内阻仅为1.56 Ω. 6000次循环之后，复合物电极的电容保持率仍达到92.6%. 将5wt%的Pb(PbO)/活性炭材料加入到铅酸电池负极铅膏中制备相应铅炭超级电池，循环次数达到18051次，是普通铅酸蓄电池的3.5倍.

β-PbO₂/Sb-SnO₂/Ti电极的苯酚电催化性能研究

李鹏，赵跃民，王立章*，张延乐，芦兆青

2014, 20(5): 493-498. doi:10.13208/j.electrochem.131021

摘要 ( 2288 )

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采用刷涂热解和电镀制得了β-PbO₂/Sb-SnO₂/Ti电极. 采用X射线衍射（X-ray Diffraction，XRD）和扫描电镜（Scanning Electron Microscope，SEM）进行分析与观察，Sb-SnO₂中间层抑制PbF₂的生成，NaF促进二氧化铅晶粒的成型与分散，消除了β-PbO₂聚团. 据谢乐公式（Scherrer）计算晶粒尺寸为25.2 nm，电极表面结晶度高达100%. 极化测试显示，β-PbO₂/Sb-SnO₂/Ti电极扩散段电位区、析氧电位和Tafel斜率分别为1.85 ~ 2.15 V、2.08 V和0.84，优于β-PbO₂/Ti电极的1.40 ~ 1.80 V、1.75 V和0.36. 使用β-PbO₂/Sb-SnO₂/Ti、β-PbO₂/Ti电极在9 mA·cm^-2电流密度对苯酚模拟废水处理240 min，前者COD（Chemical Oxygen Demand）去除率、电流效率（Instant Current Efficiency）高达90.1%和63.28%，优于后者66.9%和44.96%. 寿命测试表明，β-PbO₂/Sb-SnO₂/Ti电极与β-PbO₂/Ti电极相比延长10倍，工业寿命可达8.6a，有较高的工程应用价值.

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庄林

2014, 20(5): 499-500.

摘要 ( 886 )

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