10484.二元鈀基材料的制備及其電催化性能的研究

1、王凱麗二元鈀基材料的制備及其電催化性能的研究摘要電催化材料的合成制備、性質(zhì)研究及其在各領(lǐng)域的應(yīng)用是當(dāng)前十分熱門(mén)的研究?jī)?nèi)容，各種新型的電催化材料正在源源不斷的被報(bào)道。電催化材料的催化性能一直受到研究者們的普遍關(guān)注，同時(shí)電催化材料在電化學(xué)合成、新能源、電化學(xué)分析、腐蝕防護(hù)、污染物處理等方面有廣泛的應(yīng)用。本文利用液相還原法和電沉積法成功地制備了鈀基二元電催化材料，討論了不同的條件對(duì)電催化材料性質(zhì)的影響，研究了它們?cè)谥苯蛹状既剂想姵亍o(wú)酶電化學(xué)

2、葡萄糖傳感器的應(yīng)用。主要研究?jī)?nèi)容包括以下三部分：一第一部分：鈀基二元電催化材料的制備和電催化性能的研究通過(guò)液相還原法制備以鈦片為基底的不同鈀基二元電催化材料：Pd／Ti、Pd—Ni／Ti、PdCo／Ti、Pd—Fe／Ti，研究了鈀底液濃度、還原劑濃度對(duì)催化氧化甲醇性能的影響。當(dāng)金屬離子總濃度保持為1mM不變時(shí)，對(duì)于PdNi／Ti電極，含鈀量為95％時(shí)，氧化電流密度最大，為602mAcm_2；對(duì)于PdCo／Ti電極，含鈀量為90％時(shí)，氧化

3、電流密度最大，為697mAcm～；對(duì)于PdFe／Ti電極，含鈀量為97％時(shí)，氧化電流密度最大，為826mAcm～；它們均優(yōu)于等濃度純鈀溶液制備出的Pd／Ti電極氧化峰的峰電流密度461HAcm～、標(biāo)準(zhǔn)鈀電極的峰電流密度(49x10。2mAcm‘2)。由此可見(jiàn)，鈀基二元電催化材料的電催化性能優(yōu)于純鈀電催化材料，而且不同鈀基二元電催化材料中，鈀鐵電催化材料PdFe／Ti電催化氧化甲醇效果最佳。第二部分：基于鈀鐵二元電催化材料的無(wú)酶電化學(xué)葡萄

4、糖傳感器通過(guò)液相還原法制備Pd—Fe／Ti電催化材料，并以此構(gòu)建無(wú)酶葡萄糖電化學(xué)傳感器。在優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)條件下，對(duì)葡萄糖線(xiàn)性響應(yīng)范圍為2OlO一30mM，靈敏度為32x102釁mMJcm～，檢測(cè)限為1O10一mM(Sm=3)。該葡萄糖傳感器靈敏度高，選擇性、重現(xiàn)性好且穩(wěn)定。更值得關(guān)注的是，Pd—Fe／Ti電催化材料可以用于人類(lèi)血清樣品中葡萄糖的檢測(cè)。各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表面，PdFe／Ti可以用來(lái)構(gòu)建無(wú)酶電化學(xué)葡萄糖傳感器的很好的選擇。第三部分：基

5、于鈀鈰二元電催化材料的無(wú)酶電化學(xué)葡萄糖傳感器以PS小球?yàn)槟０逋ㄟ^(guò)電沉積制備鈀鈰電催化材料Pd—Ce(PS)Nation／GC，由此構(gòu)建葡萄糖無(wú)酶?jìng)鞲衅魇紫壤肞s小球構(gòu)建模板，電沉積的鈀鈰納米粒子可以分散于PS小球周?chē)翱p隙，最后脫去模板并滴加Nation溶液得到Pd—Ce(PS)Nation／GC電極。在優(yōu)化的實(shí)王凱麗二元鈀基材料的制備及其電催化性能的研究IIIAbstract哪帥㈣帆帆Ⅲ吣眥帆Y3130248Recentlythes

6、ynthesis，propertiesstudyandapplicationinvariousfieldsofelectrocatalyticmaterialsisahotresearchtopic，variousnewtypesofelectrocatalyticmaterialsaswellastheinnovationoftheconstructionmethodshasbeenasteadystreamofreportInman

7、yuniquepropertiesofelectrocatalyticmaterials，catalyticpropertieshavebeenauniversalattentionbyresearchers，whileelectrocatalyticmaterialshaveawiderangeofapplicationsusedinelectrochemicalsynthesis，newenergyelectrochemicalan

8、alysis，corrosionprotection，pollutiontreatment，etcInthispapegweusedtheliquidphasereducingmethodandtheelectrodepositionmethodtohavethesuccessofthepreparationofpalladiumbasedelectrocatalyticmaterials，discussedtheinfluencein

9、electrochemicalpropertiesofelectrocatalyticmaterialsunderdifferentconditions，andstudiedtheirapplicationsindirectmethanolfuelcell，nonenzymaticelectrochemicalglucosebiosensorThemainworkofthispapercanbesummarizedasthefollow

10、ingsections：Partone：thepreparationofpalladiumbaseddualelectriccatalyticmaterialanditsresearchonmethanolcatalyticperformanceWeprepareddifferentpalladiumbaseddualelectrocatalyticmaterialusingtitaniumplatesassubstrates：Pd／T

11、i，Pd—Ni／Ti，Pd—Co／Ti，Pd—Fe／Tielectrodesthroughtheliquidphasereducingmethod，thenfocusedontheinfluenceoftheelectrocatalyticmaterialsbychangingtheconcentrationofmetalcompositionandreducingagentinthismethod，testeditselectroch

12、emicalbehaviorinthealkalinemethanolsolutionbyusingcyclicvoltammetryAtlast，wechoosedthebestliquidphasereducingconditionsForPd—Ni／Tielectrode，whenthepalladiumcontentwas95％，thecurrentdensityoftheoxidationpeakreachedmaximumv

13、alue602mAcm‘2；ForPdCo／Tielectrode，whenthepalladiumcontentwas90％，thecurrentdensityoftheoxidationpeakreachedmaximumvalue697nAcm之；ForPd—Fe／Tielectrode，whenthepalladiumcontentwas97％，thecurrentdensityoftheoxidationpeakreached

14、maximumvalue826mAcm‘2；butthecurrentdensityoftheoxidationpeakofthePd／Tielectrodethathasthesamemetalcontentwas461mAcm一2andthecurrentdensityoftheoxidationpeakofthestandardpalladiumelectrodewas49x10’2mAcm’7Itcanbeseenthatthe