Au(100)上氧還原的pH效應(yīng)及鉑電極上甲酸振蕩.pdf

1、燃料電池是目前解決人類能源危機(jī)的一個(gè)可能的替代能源。影響燃料電池效率的主要原因是陰極和陽(yáng)極的超電勢(shì)。對(duì)于陰極反應(yīng)來(lái)說(shuō)，氧的還原反應(yīng)有很大的超電勢(shì)，而對(duì)于陽(yáng)極反應(yīng)來(lái)說(shuō)，超電勢(shì)主要是有機(jī)小分子，如甲酸氧化的超電勢(shì)。理解陰極超電勢(shì)的產(chǎn)生原因有助于我們降低氧還原的超電勢(shì)，從而提高燃料電池的性能，而研究陽(yáng)極甲酸氧化機(jī)理有助于改善燃料電池的性能。
　　本論文的內(nèi)容針對(duì)上述兩個(gè)體系，利用單晶旋轉(zhuǎn)圓盤技術(shù)對(duì)其開展了系統(tǒng)的研究，論文的具體內(nèi)容及結(jié)論

2、如下:
　　1.Au(100)單晶電極上氧還原的反應(yīng)機(jī)理研究利用單晶旋轉(zhuǎn)圓盤技術(shù)通過(guò)系統(tǒng)的改變?nèi)芤旱膒H，研究了不同溶液中單晶電極Au(100)上的氧還原過(guò)程。為了確定酸性和堿性溶液中氧還原過(guò)程中是否有質(zhì)子參與，同時(shí)研究了H-D同位素效應(yīng)。為進(jìn)一步弄清氧還原的機(jī)理，研究了酸性和堿性溶液中溫度對(duì)氧還原反應(yīng)的影響。結(jié)果表明，Au(100)電極上酸性和堿性溶液中氧還原的反應(yīng)機(jī)理并不相同，在酸性溶液中決速步驟為質(zhì)子電子的耦合反應(yīng)，接下來(lái)為

3、質(zhì)子電子的去耦合反應(yīng)生成雙氧水。而堿性溶液中氧還原的決速步驟為第一步的電子轉(zhuǎn)移反應(yīng)。影響酸性和堿性溶液中氧還原的速率主要是反應(yīng)的指前因子。
　　2.鉑電極上甲酸氧化的恒電流電位振蕩利用計(jì)算機(jī)軟件建模模擬了鉑電極上甲酸氧化的恒電流電位振蕩現(xiàn)象。結(jié)果顯示:甲酸根并不是甲酸氧化的中間體，橋式吸附的甲酸根氧化電流對(duì)甲酸氧化總電流的貢獻(xiàn)很小。該結(jié)果進(jìn)一步支持我們提出的甲酸氧化三途徑機(jī)理。甲酸產(chǎn)生振蕩的主要原因是生成的CO和吸附的水之間的相互