電沉積Pt納米晶電催化硝酸根還原研究.pdf

1、地下水中的硝酸鹽污染已經(jīng)成為影響人類健康和生態(tài)系統(tǒng)平衡的重要問題。電化學(xué)還原硝酸根被認(rèn)為是去除其污染最有希望的方法之一。大量的基礎(chǔ)研究集中在如何利用Pt納米粒子高效催化硝酸根還原，獲得了不同單晶面Pt納米顆粒對電催化硝酸根還原活性。然而，對于多晶Pt納米粒子對硝酸根還原的影響卻鮮有報(bào)道。本研究采用電化學(xué)沉積法制備了不同形貌的多晶Pt納米粒子，研究了其對硝酸根還原的行為影響，并對反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行了討論。
　　采用不同的電化學(xué)方法（循環(huán)伏

2、安法和方波電位法）在玻碳電極上電沉積Pt納米粒子，并對樣品分別進(jìn)行了XRD，SEM，TEM和電化學(xué)表征。循環(huán)伏安法制備得到的Pt納米粒子粒徑不均一，其表面(110)和(100)晶面的比例近似相等;方波電位法制備得到的Pt納米粒子粒徑均一，形貌統(tǒng)一，其表面具有(100)晶面的擇優(yōu)取向。兩種Pt催化劑對硝酸根電化學(xué)還原活性實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，Pt納米粒子對硝酸根還原的活性取決于其表面暴露的Pt(100)晶面比例。通過詳細(xì)探索電催化硝酸根還原的整個(gè)歷程

3、以及硝酸根濃度對還原過程的影響，推測了其反應(yīng)機(jī)理。
　　為了改善溶液在電極表面的傳質(zhì)過程，進(jìn)一步探索了具有三維結(jié)構(gòu)的碳纖維紙作為基底對沉積Pt納米粒子及催化硝酸根還原的影響。研究了電位范圍、掃描圈數(shù)和停留時(shí)間對Pt納米粒子生長和形貌的影響規(guī)律。結(jié)果表明，Pt納米粒子的形貌由電位范圍主導(dǎo)。所制備的碳纖維紙負(fù)載Pt納米粒子電極被應(yīng)用在電催化還原硝酸根的研究中，顯示了優(yōu)異的催化活性。碳纖維紙負(fù)載Pt納米粒子有望成為有效除去地下水中硝酸鹽