醇在Pd上電氧化機理的現場紅外光譜研究.pdf

1、直接醇類燃料電池(DAFC)具有很多優(yōu)于其他傳統(tǒng)的燃料電池的優(yōu)點，具有用于交通工具和便攜式電源領域的潛力，但是在其能進入商業(yè)應用之前，必須進一步提高其性能和耐久性，并降低制造成本。目前，這方面的工作主要集中在對燃料電池新型催化劑的研究與開發(fā)上。
　　 但是材料使用過程的現場變化鮮見報道，有待進一步深入系統(tǒng)地研究?，F場紅外光譜電化學是一種能實時監(jiān)測電極表面物種分子振動信號隨電壓變化的十分有用的工具。它的產生與應用使電化學檢測達到了

2、分子水平，被廣泛應用在表征電化學過程的研究中，在對有機小分子電氧化過程和中間產物吸附狀態(tài)的檢測方面發(fā)揮了十分重要的作用。本論文使用現場紅外光譜電化學對醇在鈀電極上氧化的機理進行研究。論文研究的內容分兩部分。第一部分以電化學現場紅外光譜研究乙醇在鈀電極上的競爭吸附。第二部分使用電化學現場紅外光譜研究乙二醇在鈀電極上的電催化氧化機理。
　　 在對鈀電極上乙醇和硼氫化鈉的競爭吸附的研究中，循環(huán)伏安結果表明，堿性情況下，硼氫化鈉的質量比

3、對其電氧化有顯著的影響，增加硼氫化鈉質量比，氧化峰正移；加入乙醇后，氧化峰負移。循環(huán)伏安和現場紅外結果均顯示，乙醇和硼氫化鈉同時在鈀電極上時存在競爭吸附現象。乙醇占據吸附位而抑制了硼氫化鈉的電氧化，同時，隨著硼氫化鈉的增加，乙醇的電氧化得到增強。乙醇的主要氧化產物是乙酸，硼氫化鈉的主要氧化產物是偏硼酸鈉。
　　 在Pd對乙二醇電氧化催化的機理研究中我們發(fā)現，酸性情況和堿性情況下的乙二醇電氧化過程有很大不同。而且，pH值顯著影響了

4、反應過程。Pd電極在強堿度和強酸度溶液中，均顯示了較好的電催化活性。循環(huán)伏安結果顯示，pH值對乙二醇電催化氧化峰的起峰電位和峰電流密度均有顯著影響。堿性環(huán)境中高pH值有利于乙二醇的電催化氧化，酸性環(huán)境中低pH值有利于乙二醇的電催化氧化；相反的，在低堿度和低酸度的溶液中，乙二醇的電催化活性較低。此外，在酸性環(huán)境中由于過電位的影響，峰電位明顯正移。溶液pH值還會影響Pd對乙二醇的電催化氧化的路徑。電化學現場紅外光譜的研究結果表明，在強堿度環(huán)