国家教育部博士点基金(20110161110009)
- 作品数：6 被引量：23H指数：4
- 相关作者：张小华陈金华刘博徐玲玲高磊更多>>
- 相关机构：湖南大学西北有色金属研究院四川农业大学更多>>
- 发文基金：国家教育部博士点基金国家自然科学基金湖南省自然科学基金更多>>
- 相关领域：理学电气工程更多>>
- 双牺牲模板法制备一维管状Pt-Mn_3O_4-C复合物及其优越的甲醇电催化氧化性能（英文）被引量：1
- 2015年
- 通过双牺牲模板法合成了以一维管状Mn3O4-C为催化剂载体的新型Pt基电催化剂.催化剂的表面形貌、晶体结构及其组成分别采用透射电镜、X射线衍射仪、能量散射X射线光谱进行表征.通过循环伏安法对PtMn3O4-C复合物的电化学性能进行了测试.结果表明平均粒径为1.8 nm的Pt纳米颗粒均匀分散在管式Mn3O4-C载体上,与商业的E-TEK Pt/C催化剂(20%(w,质量分数)Pt)相比,Pt-Mn3O4-C对甲醇氧化有更好的电催化活性和更高的稳定性.Pt纳米粒子在Mn3O4-C上的均匀分散及Pt和Mn3O4的协同催化效应使得Pt-Mn3O4-C具有优异的性能.
- 李丽何小丽覃涛戴富涛张小华陈金华
- 关键词：PT纳米粒子电催化剂甲醇电氧化
- 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
- Pt纳米颗粒在聚二甲基二烯丙基氯化铵功能化碳纳米管上的自发沉积及其对甲醇的电催化氧化性能(英文)被引量：2
- 2013年
- 利用聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDDA)非共价修饰的碳纳米管(CNTs)与PtCl62-之间的自发氧化还原作用,制备了Pt纳米颗粒(PtNPs)/CNTs-PDDA复合催化剂.PDDA在该催化剂中具有三种作用:(1)作为金属前驱体PtCl62-还原为PtNPs的还原剂;(2)作为原位产生的PtNPs的稳定剂;(3)在CNTs表面形成保护膜抑制CNTs在甲醇电催化氧化过程中的腐蚀.采用傅里叶变换红外(FTIR)光谱、热重分析和拉曼光谱对CNTs-PDDA进行了表征,表明PDDA通过π-π作用已成功覆盖在CNTs表面,并且修饰过程没有导致CNTs结构的破坏.采用透射电子显微镜(TEM)对PtNPs/CNTs-PDDA催化剂进行了表征,结果表明,PtNPs均匀地分散在CNTs上,平均粒径约2nm,且粒径分布范围窄.用循环伏安法、计时电流法进一步考察了PtNPs/CNTs-PDDA催化剂在酸性介质中对甲醇的电催化氧化的性能.电化学测试结果表明,与原始CNTs负载的PtNPs催化剂相比,PtNPs/CNTs-PDDA催化剂具有更高的电化学活性表面积、电催化质量比活性和稳定性.
- 崔颖匡尹杰张小华刘博陈金华
- 关键词：甲醇电催化氧化聚二甲基二烯丙基氯化铵碳纳米管
- 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
- 氮掺杂介孔碳的制备及其电化学超电容性能（英文）被引量：8
- 2014年
- 通过直接炭化沸石咪唑酯骨架结构材料(ZIF-8)纳米多面体,成功制备了氮掺杂介孔碳(NMCs).采用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、拉曼光谱、X射线光电子能谱(XPS)及比表面和孔隙度分析仪对其微观形貌和结构进行了表征,并对NMCs的电化学超电容性能进行了测试.结果表明:NMCs具有规整的形貌、介孔纳米结构和较大比表面积(2737 m2·g-1);由于氮元素掺杂所赋予的优异的表面润湿性和赝电容性能,且介孔结构有利于电解质到达电极活性材料表面,NMCs表现出优异的电化学超电容性能,在1A·g-1的电流密度下,1.0 mol·L-1H2SO4溶液中的比电容值为307 F·g-1,并具有良好的功率特性;此外,在10 A·g-1的大电流密度下充放电循环5000次后,NMCs的比电容值保持率为96.9%.
- 徐玲玲张小华陈金华
- 关键词：介孔碳氮掺杂炭化电容性能
- Pt纳米颗粒在氮掺杂空心碳微球上的高分散负载及其氧还原性能(英文)被引量：6
- 2013年
- 通过热解自聚合多巴胺法制备了氮掺杂空心碳微球(N-HCMS),并采用微波辅助乙二醇还原方法把Pt纳米粒子负载于N-HCMS上制得了Pt/N-HCMS催化剂.催化剂的表面形貌、晶体结构及其比表面积和孔径分布等分别采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射仪及比表面分析仪等进行表征.采用循环伏安法和线性扫描伏安法研究了Pt/N-HCMS催化剂在酸性条件下的电催化氧还原性能.Pt/N-HCMS催化剂由于Pt纳米粒子的均匀分散、N-HCMS载体的快速电子传递及其独特的微孔和中空结构而具有很高的电催化氧还原活性,其质量比活性是E-TEKPt/C催化剂的近两倍.Pt/N-HCMS催化剂还具有优良的稳定性.本工作对于开发高性能的燃料电池阴极催化剂具有重要意义.
- 张小华钟金娣于亚明张云松刘博陈金华
- 关键词：氮掺杂PT纳米粒子电催化氧还原反应
