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《氯乙酸被銀納米粒子修飾玻碳電極來進行電脫氯》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、氯乙酸被銀納米粒子修飾玻碳電極來進行電脫氯摘要一個簡單的恒電位法被應用在沉積在玻碳電極的銀納米粒子上,銀納米粒子對于還原過程的氯乙酸展現(xiàn)及其非凡的電活動性。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。事實上,降解水污染的發(fā)展在研究方面是一個活躍部分。對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,因為在各種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,由于其強大的催化性能,它適用于種類繁多的有機鹵化物。金屬納米粒子展示有趣的光學,電
3、子,相應本體金屬的不同的顯著化學性質(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化合物的氧化。這項工作報告了一個關(guān)于銀納米粒子對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)性有機化合物的電化學脫氯,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,擴散控制聚集,和化學,電化學沉積。在這項工作中,一個簡單,快捷電位法是應用到銀納米粒子上,他們對于氯乙酸電化學還原電活動進行研究,對氯乙酸電脫氯機制進行了討論。實驗三氯乙酸(TCAA),二氯乙酸(DCAA),和氯乙酸(MCAA)購自國藥集團化學試劑有限公司,并分別原樣使用。制備的解決方案采用蒸餾和去離子水。所有的電化學實驗在CHI660A電化學工作站(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100秒。,50毫升的溶液中用10毫升氯乙酸,電解實驗進行了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,該過程被擴散控制,因此,銀瞬時成核發(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)電流對氯乙酸的還原進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。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在更負電位。這種順序脫氯的最后一步過程是M
8、CAA對乙酸的還原。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是表面控制的過程。電脫氯機制基于先前的報道,通電加氫機制是主要的氯乙