H2O2电还原催化剂的制备及其电化学性能

来源 :哈尔滨工程大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lxg19841130
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本文采用在泡沫镍基体上电沉积银、金、金银合金以及MnO2的方法,制备了银/镍催化剂、金/镍催化剂、金银合金/镍复合催化剂以及MnO2/镍催化剂。并用X射线衍射分析(XRD)、扫描电镜(SEM)等手段对催化剂进行表征。SEM结果显示,所制备的沉积层形貌均匀,且为所需的物质。XRD图谱表明所制备物质主要为MnO2和Mn(OH)2的混合物质。扫描电镜表明所制备的锰氧化物电极由一些不规则的线形结构组成。并通过电化学测试对以上催化剂催化过氧化氢性能进行了研究。实验结果表明,这三种贵金属催化剂在过氧化氢的浓度为0.3 mol·L-1时具有最好的催化活性;经过在碱液中扫描的银/镍催化剂比没有经过扫描的具有更高的催化活性:在低浓度下(<0.3mol·L-1)银/镍催化剂的催化活性较好,在过氧化氢的浓度为0.2 mol·L-1时,极限电流密度可达170 mA·cm2,在高浓度下(0.3~0.4 mol·L-1)金银合金/镍复合催化剂的催化活性更高,在过氧化氢的浓度为0.4 mol·L-1时极限电流密度可达325 mA·cm-2。在工作温度为室温时,该方法制备的电催化剂有很好的综合电化学性能。以循环伏安法测试了MnO2电极在氢氧化钾(KOH)溶液中对H2O2电还原的催化性能,结果表明在0.8-1.1 V(vs Ag/AgCl)电压下沉积15 min所制备的电极在3 mol·L-1 KOH溶液中具有较高的催化活性。当H2O2浓度为0.4mol·L-1、电极电势为□0.4 V时,二氧化锰电极表面的电流密度达到了67 mA·cm-2。电沉积法所制备的电极与其它先制备后涂覆的方法相比,活性更高、重复性好,制备的电极比表面积大,且此法更加简便。
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