电沉积Pt纳米晶电催化硝酸根还原研究

发布时间：2018-01-09 18:29

  本文关键词：电沉积Pt纳米晶电催化硝酸根还原研究　出处：《天津大学》2016年硕士论文　论文类型：学位论文

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【摘要】：地下水中的硝酸盐污染已经成为影响人类健康和生态系统平衡的重要问题。电化学还原硝酸根被认为是去除其污染最有希望的方法之一。大量的基础研究集中在如何利用Pt纳米粒子高效催化硝酸根还原,获得了不同单晶面Pt纳米颗粒对电催化硝酸根还原活性。然而,对于多晶Pt纳米粒子对硝酸根还原的影响却鲜有报道。本研究采用电化学沉积法制备了不同形貌的多晶Pt纳米粒子,研究了其对硝酸根还原的行为影响,并对反应机理进行了讨论。采用不同的电化学方法(循环伏安法和方波电位法)在玻碳电极上电沉积Pt纳米粒子,并对样品分别进行了XRD,SEM,TEM和电化学表征。循环伏安法制备得到的Pt纳米粒子粒径不均一,其表面(110)和(100)晶面的比例近似相等;方波电位法制备得到的Pt纳米粒子粒径均一,形貌统一,其表面具有(100)晶面的择优取向。两种Pt催化剂对硝酸根电化学还原活性实验发现,Pt纳米粒子对硝酸根还原的活性取决于其表面暴露的Pt(100)晶面比例。通过详细探索电催化硝酸根还原的整个历程以及硝酸根浓度对还原过程的影响,推测了其反应机理。为了改善溶液在电极表面的传质过程,进一步探索了具有三维结构的碳纤维纸作为基底对沉积Pt纳米粒子及催化硝酸根还原的影响。研究了电位范围、扫描圈数和停留时间对Pt纳米粒子生长和形貌的影响规律。结果表明,Pt纳米粒子的形貌由电位范围主导。所制备的碳纤维纸负载Pt纳米粒子电极被应用在电催化还原硝酸根的研究中,显示了优异的催化活性。碳纤维纸负载Pt纳米粒子有望成为有效除去地下水中硝酸盐的一种高效电极。
[Abstract]:In this paper , the effect of Pt nanoparticles on the reduction of nitrate radical was studied by electrochemical deposition method .

【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X523;O643.3

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本文编号：1402195