湖南省自然科学基金(12JJ2010)
- 作品数：3 被引量：16H指数：3
- 相关作者：张小华陈金华高磊李丽廖奕更多>>
- 相关机构：湖南大学湖南有色金属研究院更多>>
- 发文基金：湖南省自然科学基金长江学者和创新团队发展计划国家教育部博士点基金更多>>
- 相关领域：理学电气工程更多>>
- 一种新型酶生物燃料电池阳极构建及性能研究被引量：4
- 2013年
- 通过酸化碳纳米管(CNTs)和β-环糊精(β-CD)之间的范德华力作用,实现CNTs的β-CD功能化.β-CD具有内腔疏水、外壁亲水的环状结构,其内腔容易与二茂铁(Fc)形成稳定的主客体包合结构,实现Fc在碳纳米管上的高效固载;再将CNTs-β-CD-Fc复合物与葡萄糖氧化酶(GOD)混合,采用戊二醛实现酶分子间的交联,形成GOD/CNTs-β-CD-Fc复合物,然后将其涂覆到玻碳电极(GC)上,得到一种新型的酶生物燃料电池阳极(GOD/CNTs-β-CD-Fc/GC).采用同步热分析法、傅里叶变换红外光谱和透射电子显微镜对所制备的CNTs-β-CD-Fc复合物进行了表征,采用循环伏安法研究了GOD/CNTs-β-CD-Fc/GC电极对葡萄糖氧化的催化性能.结果表明:在同等实验条件下,没有固载Fc的GOD/CNTs-β-CD/GC电极基本无催化电流,而GOD/CNTs-β-CD-Fc/GC电极表现出比GOD/CNTs-Fc/GC电极更为优越的电催化性能.进一步以GOD/CNTs-β-CD-Fc/GC电极或GOD/CNTs-Fc/GC电极为酶阳极,商用催化剂E-TEK Pt/C电极(E-TEKPt/C/GC)为阴极,构建葡萄糖/氧气生物燃料电池(EBFC),结果表明前者的最大功率密度(33μW cm-2,0.18 V)几乎是后者的三倍(11.7μW cm-2,0.16 V).通过记录开路电位随时间的变化研究了EBFC的稳定性,以GOD/CNTs-β-CD-Fc/GC电极为阳极的EBFC在连续工作9 h后仍保留了92%的开路电位,表明该电池具有良好的连续工作稳定性.我们提出的这种新型生物燃料电池阳极的构造方法,为构建高性能、高稳定性的葡萄糖/氧气EBFC提供了新的思路.
- 邹琼刘娟朱刚兵张小华陈金华
- 关键词：碳纳米管二茂铁Β-环糊精葡萄糖氧化酶生物燃料电池
- 聚苯胺纳米刺/掺氮空心碳球复合材料的制备及电容性能被引量：6
- 2013年
- 以掺氮空心碳球(N-HCS)为骨架,通过化学氧化聚合法制备了聚苯胺纳米刺/掺氮空心碳球复合材料(PANI/N-HCS),采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜和红外光谱仪等对样品的形貌、结构等进行了表征.采用循环伏安、计时电位和交流阻抗等方法在1 mol/L H2SO4水溶液中考察了材料的电化学性能.结果表明,PANI/N-HCS具有良好的电化学性能,在0.5 A/g电流密度下,PANI/N-HCS的比电容达346 F/g;当电流密度为20 A/g时,PANI/N-HCS比电容值为228 F/g,电容保持率为66%;在5 A/g电流密度下,经1000次充放电循环后,电容保持率为76%.
- 高磊廖奕张小华陈金华
- 关键词：聚苯胺复合材料超级电容器
- Pt-CeO2/聚苯乙烯磺酸盐功能化碳纳米管复合物的制备及对甲醇的电催化氧化性能被引量：6
- 2018年
- 通过阴离子聚合物聚苯乙烯磺酸钠(PSS)对碳纳米管(CNTs)进行非共价功能化修饰得到PSS功能化的碳纳米管(PSS-CNTs),利用带负电的PSS和Ce3+之间的静电作用将Ce3+组装到CNTs表面,再利用Ce3+与Pt Cl2-4之间存在的静电作用和氧化还原反应实现CeO_2和Pt纳米粒子在CNTs表面的原位沉积,得到复合催化剂Pt-CeO_2/PSS-CNTs.采用透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、能谱仪(EDS)及拉曼光谱仪(Raman)等对催化剂进行了表征.电化学性能测试结果表明,由于PSS-CNTs表面原位沉积的Pt纳米粒子相对于在原始CNTs上沉积的Pt纳米粒子具有更小的粒径、更好的分散均匀性和稳定性,同时Pt与CeO_2之间存在良好的协同效应,Pt-CeO_2/PSS-CNTs催化剂对甲醇电催化氧化具有较好的催化活性和化学稳定性,当nPt/nCe=2/3时催化性能最优.
- 陈晨李丽陈金华张小华许杰李益波韦杰
- 关键词：直接甲醇燃料电池功能化碳纳米管稀土氧化物电催化活性
