化学修饰电极电催化氧还原的研究

1.本文探讨了新的卟啉化合物；八乙基卟啉Fe(III)-σ-吡咯的电化学行为，并进行了现场紫外-可见光谱表征。研究了该化合物吸附于GC电极和包埋于聚吡咯膜中对氧还原反应的电催化性能，提出了可能的反应机理，实验表明，该化合物对氧还原的电催化活性接近铂电极，有希望成为燃料电池的阴极氧还原催化剂材料。2.本文研究了六种过渡金属卟啉化合物电催化氧还原的性能，讨论了不同金属离子，不同卟啉环对催化活性的影响，提出了钴卟啉吸附型CME上电催化氧还原反应可能的机理。3.本文研究了维生素B_(12)对氧还原的电催化性能。实验表明在弱酸性条件下，维生素B_(12)对氧还原具有良好的电催化活性，但极不稳定；本文采用流体动力学扩散层扫描方法首次测量了维生素B_(12)催化氧还原的动力学参数，并提出了可能的反应机理。由于氧还原过程在生物体系中的普遍存在以及维第素B_(12)在人体代谢过程中的重要作用，本研究在仿生学上具有重要的意义。4.本文研究了金属铂微粒电沉积于含有金属卟啉的Nafion膜中对氧还原的催化性能。实验表明，铂微粒具有优于本体铂电极的催化活性；含有卟啉的Nafion膜更有利于物质的传递。本研究为未来燃料电池的研究和应用提供了提高活性、降低成本的途径。5.本文首次发现了玻碳电极上电沉积金属Pb可形成某种新的沉积形式。目前对该沉积形成的结构尚不清楚，但发现该沉积形式的Pb很可能具有催化氧还原为水的良好的催化性能。本研究还发现了Pb在GC上有两种欠电位沉积活性位的新现象，为碳电极表面状态的多样性的观点提供了新的证据。