水滑石负载的钯纳米粒子对水合肼的电催化氧化

金荣荣 李丽芳 徐雪峰 连英惠 赵凡

引用本文: 金荣荣, 李丽芳, 徐雪峰, 连英惠, 赵凡. 水滑石负载的钯纳米粒子对水合肼的电催化氧化[J]. 物理化学学报, 2012, 28(08): 1929-1935. doi: 10.3866/PKU.WHXB201205231 shu
Citation:  JIN Rong-Rong, LI Li-Fang, XU Xue-Feng, LIAN Ying-Hui, ZHAO Fan. Layered Double Hydroxide Supported Palladium Nanoparticles for Electrocatalytic Oxidation of Hydrazine[J]. Acta Physico-Chimica Sinica, 2012, 28(08): 1929-1935. doi: 10.3866/PKU.WHXB201205231 shu

水滑石负载的钯纳米粒子对水合肼的电催化氧化

  • 基金项目:

    山东省优秀中青年科学家奖励基金(2008bs07016)资助项目 (2008bs07016)

摘要:

利用共沉淀方法制备了载体水滑石(LDH), 通过离子交换法将PdCl24- 插入水滑石层间, 再用水合肼将其还原, 制备得到了水滑石负载的分散状钯纳米粒子(LDH-Pd0). 利用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)和X射线电子能谱(XPS)等手段对所得样品进行了表征, 结果表明钯纳米粒子能很好地分散在水滑石上. 将该纳米材料修饰的玻碳电极(GCE)用于水合肼的电催化氧化, 该修饰电极表现出很好的电化学催化活性. 用循环伏安法(CV)、计时库仑法(CC)和计时安培法(i-t)对修饰电极的催化活性、有效表面积和水合肼的催化氧化机理等进行了研究. 结果表明水合肼在-0.1 V附近有明显的氧化峰, 在1.0×10-5-2.0×10-4 mol·L-1范围内, 阳极峰电流与水合肼浓度间有良好的线性关系, 其检测限为9.5×10-7 mol·L-1. 计算得到GCE, LDH-Pd0/GCE 和LDH/GCE电极活化面积分别为0.02089, 0.02762 和0.02496 cm2. 推知水合肼的氧化过程有4 电子和4 质子参与, 并且其在电极上的反应是受扩散控制的不可逆过程.

English

    1. [1]

      (1) Umar, A.; Rahman, M. M.; Kim, S. H.; Hahn, Y. B. Chem. Commun. 2008, No. 2, 166.

      (1) Umar, A.; Rahman, M. M.; Kim, S. H.; Hahn, Y. B. Chem. Commun. 2008, No. 2, 166.

    2. [2]

      (2) Garrod, S.; Bollard, M. E.; Nicholls, A.W.; Connor, S. C.;Connelly, J.; Nicholson, J. K.; Holmes, E. Chem. Res. Toxicol.2005, 18 (2), 115. doi: 10.1021/tx0498915(2) Garrod, S.; Bollard, M. E.; Nicholls, A.W.; Connor, S. C.;Connelly, J.; Nicholson, J. K.; Holmes, E. Chem. Res. Toxicol.2005, 18 (2), 115. doi: 10.1021/tx0498915

    3. [3]

      (3) George, M.; Nagaraja, K. S.; Balasubramanian, N. Anal. Lett.2007, 40 (13), 2597. doi: 10.1080/00032710701585552(3) George, M.; Nagaraja, K. S.; Balasubramanian, N. Anal. Lett.2007, 40 (13), 2597. doi: 10.1080/00032710701585552

    4. [4]

      (4) Chen, X. T.; Xiang, Y.; Li, Z. F.; Tong, A. J. Anal. Chim. Acta2008, 625 (1), 41. doi: 10.1016/j.aca.2008.07.016(4) Chen, X. T.; Xiang, Y.; Li, Z. F.; Tong, A. J. Anal. Chim. Acta2008, 625 (1), 41. doi: 10.1016/j.aca.2008.07.016

    5. [5]

      (5) Ensafi, A. A.; Rezaei, B. Talanta 1998, 47 (3), 645. doi: 10.1016/S0039-9140(98)00113-1(5) Ensafi, A. A.; Rezaei, B. Talanta 1998, 47 (3), 645. doi: 10.1016/S0039-9140(98)00113-1

    6. [6]

      (6) Sun, M. J.; Bai, L.; Liu, D. Q. J. Pharm. Biomed. Anal. 2009, 49 (2), 529. doi: 10.1016/j.jpba.2008.11.009(6) Sun, M. J.; Bai, L.; Liu, D. Q. J. Pharm. Biomed. Anal. 2009, 49 (2), 529. doi: 10.1016/j.jpba.2008.11.009

    7. [7]

      (7) Safavi, A.; Karimi, M. A. Talanta 2002, 58 (4), 785 doi: 10.1016/S0039-9140(02)00362-4(7) Safavi, A.; Karimi, M. A. Talanta 2002, 58 (4), 785 doi: 10.1016/S0039-9140(02)00362-4

    8. [8]

      (8) He, Z. K.; Fuhrmann, B.; Spohn, U. Anal. Chim. Acta 2000, 409 (1-2), 83. doi: 10.1016/S0003-2670(99)00890-9(8) He, Z. K.; Fuhrmann, B.; Spohn, U. Anal. Chim. Acta 2000, 409 (1-2), 83. doi: 10.1016/S0003-2670(99)00890-9

    9. [9]

      (9) Yamada, K.; Yasuda, K.; Tanaka, H.; Miyazaki, Y.; Kobayashi,T. J. Power Sources 2003, 122 (2), 132. doi: 10.1016/S0378-7753(03)00440-3(9) Yamada, K.; Yasuda, K.; Tanaka, H.; Miyazaki, Y.; Kobayashi,T. J. Power Sources 2003, 122 (2), 132. doi: 10.1016/S0378-7753(03)00440-3

    10. [10]

      (10) Casella, I. G.; Guascito, M. R.; Salvi, A. M.; Desimoni, E. Anal. Chim. Acta 1997, 354 (1-3), 333. doi: 10.1016/S0003-2670(97)00453-4(10) Casella, I. G.; Guascito, M. R.; Salvi, A. M.; Desimoni, E. Anal. Chim. Acta 1997, 354 (1-3), 333. doi: 10.1016/S0003-2670(97)00453-4

    11. [11]

      (11) Umar, A.; Rahman, M. M.; Hahn,Y. B. Talanta 2009, 77 (4),1376. doi: 10.1016/j.talanta.2008.09.020(11) Umar, A.; Rahman, M. M.; Hahn,Y. B. Talanta 2009, 77 (4),1376. doi: 10.1016/j.talanta.2008.09.020

    12. [12]

      (12) Salimia, A.; Miranzad, L.; Hallaj, R. Talanta 2008, 75 (1), 147.(12) Salimia, A.; Miranzad, L.; Hallaj, R. Talanta 2008, 75 (1), 147.

    13. [13]

      (13) Wang, G. F.; Gu, A. X.;Wang,W.;Wei, Y.;Wu, J. J.;Wang, G.Z.; Zhang, X. J.; Fang, B. Electrochem. Commun. 2009, 11 (3),631. doi: 10.1016/j.elecom.2008.12.061(13) Wang, G. F.; Gu, A. X.;Wang,W.;Wei, Y.;Wu, J. J.;Wang, G.Z.; Zhang, X. J.; Fang, B. Electrochem. Commun. 2009, 11 (3),631. doi: 10.1016/j.elecom.2008.12.061

    14. [14]

      (14) Ivanov, S.; Lange, U.; Tsakova, V.; Mirsky, V. M. Sens. Actuators B 2010, 150 (1), 271. doi: 10.1016/j.snb.2010.07.004(14) Ivanov, S.; Lange, U.; Tsakova, V.; Mirsky, V. M. Sens. Actuators B 2010, 150 (1), 271. doi: 10.1016/j.snb.2010.07.004

    15. [15]

      (15) You, J. M.; Jeong, Y. N.; Ahmed, M. S.; Kim, S. K.; Choi, H. C.;Jeon, S. Biosens. Bioelectron. 2011, 26 (5), 2287. doi: 10.1016/j.bios.2010.09.053(15) You, J. M.; Jeong, Y. N.; Ahmed, M. S.; Kim, S. K.; Choi, H. C.;Jeon, S. Biosens. Bioelectron. 2011, 26 (5), 2287. doi: 10.1016/j.bios.2010.09.053

    16. [16]

      (16) Zhang, H. J.; Huang, J. S.; Hou, H. P.; You, T. Y. Electroanalysis2009, 21 (16), 1869. doi: 10.1002/elan.200904630(16) Zhang, H. J.; Huang, J. S.; Hou, H. P.; You, T. Y. Electroanalysis2009, 21 (16), 1869. doi: 10.1002/elan.200904630

    17. [17]

      (17) Ji, X.; Banks, C. E.; Holloway, A. F.; Jurkschat, K.; Thoro od,C. A.;Wild- ose, G. G.; Compton, R. G. Electroanalysis2006, 18 (24), 2481. doi: 10.1002/elan.200603681(17) Ji, X.; Banks, C. E.; Holloway, A. F.; Jurkschat, K.; Thoro od,C. A.;Wild- ose, G. G.; Compton, R. G. Electroanalysis2006, 18 (24), 2481. doi: 10.1002/elan.200603681

    18. [18]

      (18) Baron, R.; Sljukic, B.; Salter, C.; Crossley, A.; Compton, R. G.Electroanalysis 2007, 19 (10), 1062. doi: 10.1002/elan.200703822(18) Baron, R.; Sljukic, B.; Salter, C.; Crossley, A.; Compton, R. G.Electroanalysis 2007, 19 (10), 1062. doi: 10.1002/elan.200703822

    19. [19]

      (19) Li, F.; Zhang, B.; Dong, S.;Wang, E. Electrochim. Acta 1997,42 (16), 2563. doi: 10.1016/S0013-4686(96)00450-1(19) Li, F.; Zhang, B.; Dong, S.;Wang, E. Electrochim. Acta 1997,42 (16), 2563. doi: 10.1016/S0013-4686(96)00450-1

    20. [20]

      (20) Guo, D. J.; Li, H. L. Electrochem. Commun. 2004, 6 (10), 999.doi: 10.1016/j.elecom.2004.07.014(20) Guo, D. J.; Li, H. L. Electrochem. Commun. 2004, 6 (10), 999.doi: 10.1016/j.elecom.2004.07.014

    21. [21]

      (21) Guo, D. J.; Li, H. L. J. Colloid Interface Sci. 2005, 286 (1), 274.doi: 10.1016/j.jcis.2004.12.042(21) Guo, D. J.; Li, H. L. J. Colloid Interface Sci. 2005, 286 (1), 274.doi: 10.1016/j.jcis.2004.12.042

    22. [22]

      (22) Dong, B.; He, B. L.; Huang, J.; Gao, G. Y.; Yang, Z.; Li, H. L.J. Power Sources 2008, 175 (1), 266. doi: 10.1016/j.jpowsour.2007.08.090(22) Dong, B.; He, B. L.; Huang, J.; Gao, G. Y.; Yang, Z.; Li, H. L.J. Power Sources 2008, 175 (1), 266. doi: 10.1016/j.jpowsour.2007.08.090

    23. [23]

      (23) Shen, Y.; Xu, Q.; Gao, H.; Zhu, N. N. Electrochem. Commun.2009, 11 (6), 1329. doi: 10.1016/j.elecom.2009.05.005(23) Shen, Y.; Xu, Q.; Gao, H.; Zhu, N. N. Electrochem. Commun.2009, 11 (6), 1329. doi: 10.1016/j.elecom.2009.05.005

    24. [24]

      (24) Shao, C. Y.; Lu, N.; Deng, Z. X. J. Electroanal. Chem. 2009,629 (1-2), 15. doi: 10.1016/j.jelechem.2009.01.006(24) Shao, C. Y.; Lu, N.; Deng, Z. X. J. Electroanal. Chem. 2009,629 (1-2), 15. doi: 10.1016/j.jelechem.2009.01.006

    25. [25]

      (25) Choudary, B. M.; Madhi, S.; Chowdari, N. S.; Kantam, M. L.;Sreedhar, B. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124 (47), 14127. doi: 10.1021/ja026975w(25) Choudary, B. M.; Madhi, S.; Chowdari, N. S.; Kantam, M. L.;Sreedhar, B. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124 (47), 14127. doi: 10.1021/ja026975w

    26. [26]

      (26) Xu, M. K.; Li, L. F.; Xu, J.;Wang, D. Q. J. Dispersion Sci. Technol. 2004, 32 (7), 1.(26) Xu, M. K.; Li, L. F.; Xu, J.;Wang, D. Q. J. Dispersion Sci. Technol. 2004, 32 (7), 1.

    27. [27]

      (27) u, G. J.; Ma, P. H.; Chu, M. X. Acta Phys. -Chim. Sin. 2004,20, 1357. [苟国敬, 马培华, 褚敏雄. 物理化学学报, 2004,20, 1357.] doi: 10.3866/PKU.WHXB20041114(27) u, G. J.; Ma, P. H.; Chu, M. X. Acta Phys. -Chim. Sin. 2004,20, 1357. [苟国敬, 马培华, 褚敏雄. 物理化学学报, 2004,20, 1357.] doi: 10.3866/PKU.WHXB20041114

    28. [28]

      (28) Ren, Q. L.; Zhang, Z. F.; Luo, Q. Acta Phys. -Chim. Sin. 2004,20, 318. [任庆利, 张赞锋, 罗强. 物理化学学报, 2004, 20,318.] doi: 10.3866/PKU.WHXB20040321(28) Ren, Q. L.; Zhang, Z. F.; Luo, Q. Acta Phys. -Chim. Sin. 2004,20, 318. [任庆利, 张赞锋, 罗强. 物理化学学报, 2004, 20,318.] doi: 10.3866/PKU.WHXB20040321

    29. [29]

      (29) Luckza, T. Electrochim. Acta 2008, 53 (19), 5725. doi: 10.1016/j.electacta.2008.03.052(29) Luckza, T. Electrochim. Acta 2008, 53 (19), 5725. doi: 10.1016/j.electacta.2008.03.052

    30. [30]

      (30) Laviron, E. J. Electroanal. Chem. 1974, 52 (3), 355. doi: 10.1016/S0022-0728(74)80448-1(30) Laviron, E. J. Electroanal. Chem. 1974, 52 (3), 355. doi: 10.1016/S0022-0728(74)80448-1

    31. [31]

      (31) Kim, S. K.; Jeong, Y. N. Sens. Actuators B 2011, 153 (1), 246.doi: 10.1016/j.snb.2010.10.039(31) Kim, S. K.; Jeong, Y. N. Sens. Actuators B 2011, 153 (1), 246.doi: 10.1016/j.snb.2010.10.039

    32. [32]

      (32) Adams, R. N. Electrochemistry at Solid Electrodes; MarcelDekker: New York, 1969; pp 220-222.(32) Adams, R. N. Electrochemistry at Solid Electrodes; MarcelDekker: New York, 1969; pp 220-222.

    33. [33]

      (33) Anson, F. Anal. Chem. 1964, 36 (4), 932. doi: 10.1021/ac60210a068

      (33) Anson, F. Anal. Chem. 1964, 36 (4), 932. doi: 10.1021/ac60210a068

  • 加载中
计量
  • PDF下载量:  879
  • 文章访问数:  2783
  • HTML全文浏览量:  42
文章相关
  • 发布日期:  2012-07-10
  • 收稿日期:  2012-02-03
  • 网络出版日期:  2012-05-23
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
  • 1. 

    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

  1. 本站搜索
  2. 百度学术搜索
  3. 万方数据库搜索
  4. CNKI搜索

/

返回文章