銅基復合電極制備及其電催化性能的研究.pdf

1、銅在自然界中分布較廣，且對許多反應(yīng)均具有催化活性。本文主要通過電化學方法制備得到兩種銅復合電極，并探討復合電極在甲醇燃料電池、非酶葡萄糖傳感器和乙醇燃料電池領(lǐng)域中的應(yīng)用。
　　直接甲醇燃料電池和直接乙醇燃料電池具有燃料來源豐富、易于攜帶存貯和功率密度高等優(yōu)點，在低溫燃料電池方向具有很好的應(yīng)用前景。目前燃料電池中使用的陽極催化劑主要還是鉑催化劑。鉑比其他金屬具有更高的催化活性，在燃料電池中具有良好的耐腐蝕性，但其價格昂貴，資源稀少。

2、因此，為了降低燃料電池成本，我們有必要開發(fā)用量少、活性高的新型電催化劑。
　　葡萄糖含量的檢測在醫(yī)療診斷、食品工業(yè)和生物技術(shù)等領(lǐng)域有著十分重要的應(yīng)用，而葡萄糖氧化酶的熱不穩(wěn)定和化學不穩(wěn)定限制了酶生物傳感器在葡萄糖連續(xù)檢測中的應(yīng)用。而非酶葡萄糖傳感器相對較穩(wěn)定，不易受到干擾，已引起越來越多的科研工作者的關(guān)注。因此，制備具有響應(yīng)迅速、靈敏度高、檢測限低、穩(wěn)定性好和成本低的非酶葡萄糖傳感器具有重要意義。
　　本論文從催化劑復合結(jié)構(gòu)

3、和載體材料等方面出發(fā)研究希望提高催化劑的催化活性、抗中毒能力和穩(wěn)定性，制備合成了Cu/聚2-氨基-5巰基-1，3，4-噻二唑(Cu/PAMT)和Pt-Cu，研究催化劑對甲醇氧化、葡萄糖氧化或乙醇氧化的催化性能，主要包括以下三個部分:
　　(1)采用循環(huán)伏安法在碳糊電極表面修飾一層導電聚合膜PAMT后，再在析氫電勢下恒電勢沉積一層具有較多活性位點的納米銅，并通過掃描電子顯微鏡和X射線衍射儀對Cu/PAMT/sCPE的表面形貌和晶型進

4、行了表征。在堿性介質(zhì)中，通過循環(huán)伏安法、交流阻抗和計時電流法研究制備得到的Cu/PAMT/sCPE對甲醇氧化的電催化活性及穩(wěn)定性。結(jié)果表明，與Cu/sCPE相比，Cu/PAMT/sCPE對甲醇具有更高的催化活性和穩(wěn)定性。
　　(2)將上述復合電極用作葡萄糖傳感器，在堿性介質(zhì)中，通過循環(huán)伏安法、微分脈沖伏安法和計時電流法研究Cu/PAMT/sCPE對葡萄糖氧化的電催化性能。通過與Cu/sCPE的對比，Cu/PAMT/sCPE對葡萄糖