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1、氯乙酸被銀納米粒子修飾玻碳電極來進(jìn)行電脫氯摘要一個(gè)簡單的恒電位法被應(yīng)用在沉積在玻碳電極的銀納米粒子上,銀納米粒子對(duì)于還原過程的氯乙酸展現(xiàn)及其非凡的電活動(dòng)性。三氯酸,二氯乙酸,氯乙酸通過在高氯酸鉀中的納米粒子改性玻碳電極上的循環(huán)電流已經(jīng)被研究,每一種化合物展現(xiàn)一系列的減少高峰,這種高峰是指連續(xù)脫氯步驟最多的乙酸,這種氯乙酸的電脫氯機(jī)制也在此工作中討論。關(guān)鍵字:電催化還原,銀納米粒子,氯乙酸,脫氯把氯添加在含有機(jī)雜質(zhì)的溶劑中形成氯乙酸,并通過含氯的物質(zhì)來替代化合物的各種工業(yè)應(yīng)用。氯乙酸傾向于積累在水表層上,
2、由于它的毒性和高穩(wěn)定性,對(duì)人類和生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成了威脅,許多研究也表明氯乙酸也致癌。被有毒性或者致癌的化合物污染的飲用水對(duì)人類是及其有害的,所以有效的改善技術(shù)被高度重視。事實(shí)上,降解水污染的發(fā)展在研究方面是一個(gè)活躍部分。對(duì)于鹵代化合物的減少的許多方法已經(jīng)被大家所熟知。在這其中,還原方法很具有影響力,因?yàn)樵诟鞣N條件下鹵代化合物的減少是可行的。然而,電極具有良好的催化材料對(duì)于碳-鹵鍵的還原需要避免伴隨水還原到氫。近日,銀備受矚目,由于其強(qiáng)大的催化性能,它適用于種類繁多的有機(jī)鹵化物。金屬納米粒子展示有趣的光學(xué),電
3、子,相應(yīng)本體金屬的不同的顯著化學(xué)性質(zhì)。電催化還原領(lǐng)域中,金屬納米粒子引起很多人的關(guān)注。由于在體積金屬電極上的非凡的催化性能比,金屬納米粒子修飾電極越來越多地被用在許多電催化過程中,如過氧化氫的還原和小的有機(jī)化合物的氧化。這項(xiàng)工作報(bào)告了一個(gè)關(guān)于銀納米粒子對(duì)于在高氯酸中氯乙酸還原的電催化性能的研究。這種氯化揮發(fā)性有機(jī)化合物的電化學(xué)脫氯,例如氯乙酸,氯仿,三氯乙烯,已經(jīng)被廣泛的被在研究的各種催化陰極,氯乙酸的脫氯在一些改性電極方面也被報(bào)道。然而,基于銀納米顆粒的氯乙酸脫氯仍然缺乏。金屬納米沉積在固體粒子表面可
4、以通過多種方法來制備。例如,金屬的真空蒸鍍,擴(kuò)散控制聚集,和化學(xué),電化學(xué)沉積。在這項(xiàng)工作中,一個(gè)簡單,快捷電位法是應(yīng)用到銀納米粒子上,他們對(duì)于氯乙酸電化學(xué)還原電活動(dòng)進(jìn)行研究,對(duì)氯乙酸電脫氯機(jī)制進(jìn)行了討論。實(shí)驗(yàn)三氯乙酸(TCAA),二氯乙酸(DCAA),和氯乙酸(MCAA)購自國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司,并分別原樣使用。制備的解決方案采用蒸餾和去離子水。所有的電化學(xué)實(shí)驗(yàn)在CHI660A電化學(xué)工作站(中國上海的晨華儀器公司)建立在傳統(tǒng)的三電極單元上,工作電極是用直徑為3毫米納米Ag/GC電極。由一個(gè)鉑箔做輔助
5、電極,使用銀/氯化銀做參比電極,銀納米粒子電上玻碳電極(GC)是完成在0.1M硝酸鉀溶液含3毫米硝酸銀溶液中由恒電位法,在-0.4v的電壓下反應(yīng)100秒。,50毫升的溶液中用10毫升氯乙酸,電解實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了120分鐘。使用銀納米顆粒沉積玻碳電極(納米Ag/GC)作為工作電極。氯在溶液中的濃度通過氯離子選擇性電極測定。銀納米粒子的顯微照片在GC上被顯示特點(diǎn)通過S-3400NII掃描電子顯微鏡(SEM)(日本日立公司)結(jié)果和討論納米銀/GC表征電極銀納米粒子對(duì)GC的恒電位沉積完成在-0.4V的電壓上,在這條件
6、下,該過程被擴(kuò)散控制,因此,銀瞬時(shí)成核發(fā)生在GC表面,圖1示出了銀納米顆粒沉積在GC的SEM圖像。如從圖可知。銀納米粒子分別分布在GC表面,雖然有少數(shù)聚集體可以觀察銀納米顆粒的1SEM圖像氯乙酸在納米Ag/GC的循環(huán)電流對(duì)氯乙酸的還原進(jìn)行了銀納米顆粒的電催化活性的測試。圖2顯示,TCAA,DCAA的循環(huán)電流,MCAA在納米Ag/GC電極上的電流和TCAA在0.1M高氯酸鋰溶液中GC電極上的電流。如圖2所示。曲線D中沒觀察到還原峰,這表明,在玻碳電極沒有氯乙酸的電活動(dòng)。然而,在納米Ag/GC電極上,氯乙酸
7、(曲線a)顯示出3不可逆還原峰(EPC,-0.33,-0.61,和-1.14V),而DCAA(曲線b)與MCAA(曲線c)分別顯示出2(EPC,-0.68和-1.16V)和1(EPC,-1.19V)的不可逆還原峰。第二峰電位和氯乙酸的第三峰者分別為第一重合DCAA和MCAA的還原步驟,同樣,DCAA的第二峰值接近于峰值MCAA。如圖2,氯乙酸,DCAA和MCAA的最后峰值位于幾乎相同的電位。這些研究結(jié)果清楚地表明,氯乙酸還原得到DCAA,這反過來又降低到MCAA在更負(fù)電位。這種順序脫氯的最后一步過程是M
8、CAA對(duì)乙酸的還原。結(jié)果表明,銀納米顆粒表現(xiàn)出更傾向于氯乙酸的還原過程.三氯乙酸的循環(huán)電流,選擇一個(gè)模型,上在納米Ag/GC電極以不同的掃描速率分別調(diào)查,如圖3,可以看出,該電位和峰電流是依賴于掃描速率。峰-峰分離加寬以增加掃描率。掃描速度范圍在10-100毫伏/秒,減少峰值電流線性上升所增加的掃描速率的相關(guān)系數(shù)分別為0.994,0.995,和0.992,這表明順序脫氯反應(yīng)是表面控制的過程。電脫氯機(jī)制基于先前的報(bào)道,通電加氫機(jī)制是主要的氯乙