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电催化反应是电化学研究重要课题,当电极反应中存在催化剂时,反应活化能降低、反应速率提高。改善电极材料是实现电催化过程的重要手段。本文以寻找高活性电催化材料为目标,比较系统地就电催化析氢材料、甲醇电催化氧化及修饰碳糊电极进行了研究。基于复合电沉积技术将La2O3掺杂到钛基镍钴合金镀层中,采用扫描电子显微镜及X-射线衍射表征复合材料的形貌和微观结构。采用稳态极化曲线、Tafel曲线及电化学阻抗谱评价复合材料析氢性能。结果表明,掺杂La2O3能提高复合镀层电极表面粗糙度及表面积,当电流密度为15.0mA·cm–2时,相对于镍-钴合金涂层电极,镍-钴-La2O3复合电极析氢电位正移178mV。镍-钴-La2O3复合电极是一种具有较高电催化析氢活性的材料。考察制备条件对甲醇电氧化催化剂粒径的影响,进而考察对电催化活性影响。采用浸渍还原法制备纳米结构Pt/C电催化剂,采用X-射线衍射、循环伏安法、交流阻抗法、计时电流法考察常见有机溶剂(乙醇、丙酮、异丙醇、正丁醇)对酸性溶液体系中甲醇氧化催化性能的影响。基于添加辅助催化剂的思路,将多孔沸石掺杂到Pt/C催化剂中,采用电化学方法评价修饰催化剂对甲醇氧化电催化性能。结果表明,掺入多孔沸石可提高催化剂对甲醇电催化氧化活性。以新型细菌纤维素纳米碳纤维用作碳糊电极碳材料,制得细菌纤维素碳糊电极,采用扫描电子显微镜、循环伏安法、交流阻抗法等方法表征所得碳糊电极的性能。结果表明,与传统电极相比,细菌纤维素碳糊电极在Fe(CN)63-/4-氧化还原体系中的氧化还原峰峰电流更大,峰电位差更小,电荷传递电阻更小。基于此,采用循环伏安扫描在细菌纤维素电极表面自组装磷钼酸,制得磷钼酸修饰细菌纤维素碳糊电极,研究修饰电极的电化学行为,发现电极在硫酸与硫酸钠混合溶液中具有较好的稳定性,同时,对亚硝酸盐具有很好的电催化还原作用。