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在人们日常工作和居住环境中,众多加工行业,如建筑、制药、医疗等,氨都是主要的原料。因其用途广泛成为很多人关注的焦点。氨是一种无色气体,有强烈刺激性臭味,比空气轻(比重为0.5),可感觉的最低浓度仅为5.3ppm。氨对人的皮肤组织伤害很大,因其是一种碱性物质。氨通常以气体形式吸入人体,氨被吸入肺后容易通过肺泡进入血液,与血红蛋白结合,破坏运氧功能,对人的身体健康有很大危害。因此,开发可以进行在线氨气监测、检测准确度高、成本低廉的氨传感器已经成为目前研究与开发的热点。 本论文主要进行了Ir在几种不同载体上对氨电催化氧化性能的研究。得到的主要结果如下: 1.大孔炭(MC)载Ir(Ir/C)催化剂对氨氧化的电催化性能 Ir/MC催化剂对氨氧化的电催化活性和稳定性在NaClO4电解液中均好于Ir/XC催化剂。因为经检测,2种催化剂中Ir粒子的相对结晶度和平均粒径相似,所以,Ir/MC催化剂对氨氧化的电催化性能好的原因只能归结于MC具有较大的孔径、孔率及较高的石墨化程度。因此,大孔炭是一种在电化学气体传感器中有着广泛应用前景的金属催化剂载体。 2.石墨烯(G)载Ir(Ir/G)催化剂对氨氧化的电催化性能 在NaClO4电解液中,Ir/G催化剂对氨氧化的电催化性能要比Ir/XC催化剂好,其原因主要归结于G有高的石墨化程度而引起的高电导率。氨在Ir/G催化剂电极上氧化的电流密度与NH4OH浓度成很好的线性关系曲线,相关系数R为0.99557。因此,Ir/G催化剂电极能用作为电流型电化学氨传感器的工作电极。而石墨烯也是一种在电化学气体传感器中有着广泛应用前景的金属催化剂载体。 3.TiO2载Ir(Ir/TiO2)催化剂对氨氧化的电催化性能 在NaClO4电解液中,Ir/TiO2-R(金红石型)催化剂对于氨氧化有很好的电催化活性,而Ir/TiO2-A(锐钛矿型)催化剂几乎没有。Ir/TiO2-R和Ir/TiO2-A催化剂经过相同方法制备且具有相同含量的Ir。但是Ir纳米粒子在TiO2-R上的分散性明显好于Ir纳米粒子在TiO2-A上的。因此,Ir/TiO2-R催化剂表面电催化性能的加强可能归功于Ir纳米粒子均一稳定的分散性以及TiO2-R较大的比表面积,但是真正的原因还不太清楚,还需要进一步探究证实。