醇在Pd上電氧化機(jī)理的現(xiàn)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(diǎn)，具有用于交通工具和便攜式電源領(lǐng)域的潛力，但是在其能進(jìn)入商業(yè)應(yīng)用之前，必須進(jìn)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(xiàn)場變化鮮見報道，有待進(jìn)一步深入系統(tǒng)地研究?，F(xiàn)場紅外光譜電化學(xué)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(chǎn)生與應(yīng)用使電化學(xué)檢測達(dá)到了

2、分子水平，被廣泛應(yīng)用在表征電化學(xué)過程的研究中，在對有機(jī)小分子電氧化過程和中間產(chǎn)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(xiàn)場紅外光譜電化學(xué)對醇在鈀電極上氧化的機(jī)理進(jìn)行研究。論文研究的內(nèi)容分兩部分。第一部分以電化學(xué)現(xiàn)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(xué)現(xiàn)場紅外光譜研究乙二醇在鈀電極上的電催化氧化機(jī)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(jié)果表明，堿性情況下，硼氫化鈉的質(zhì)量比

3、對其電氧化有顯著的影響，增加硼氫化鈉質(zhì)量比，氧化峰正移；加入乙醇后，氧化峰負(fù)移。循環(huán)伏安和現(xiàn)場紅外結(jié)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(xiàn)象。乙醇占據(jù)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(qiáng)。乙醇的主要氧化產(chǎn)物是乙酸，硼氫化鈉的主要氧化產(chǎn)物是偏硼酸鈉。
　　 在Pd對乙二醇電氧化催化的機(jī)理研究中我們發(fā)現(xiàn)，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(yīng)過程。Pd電極在強(qiáng)堿度和強(qiáng)酸度溶液中，均顯示了較好的電催化活性。循環(huán)伏安結(jié)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(xué)現(xiàn)場紅外光譜的研究結(jié)果表明，在強(qiáng)堿度環(huán)