不同载体的Ir催化剂对氨氧化的电催化性能的研讨.pdf

摘要 摘要 在人们日常工作和居住环境中，众多加工行业，如建筑、制药、医疗等，氨 都是主要的原料。因其用途广泛成为很多人关注的焦点。氨是一种无色气体，有 强烈刺激性臭味，比空气轻(比重为0．5)，可感觉的最低浓度仅为5．3 ppm。氨对 人的皮肤组织伤害很大，因其是一种碱性物质。氨通常以气体形式吸入人体，氨 被吸入肺后容易通过肺泡进入血液，与血红蛋白结合，破坏运氧功能，对人的身 体健康有很大危害。因此，开发可以进行在线氨气监测、检测准确度高、成本低 廉的氨传感器已经成为目前研究与开发的热点。 本论文主要进行了Ir在几种不同载体上对氨电催化氧化性能的研究。得到 的主要结果如下： 1．大孔炭(MC)载Ir(Ir／C)催化剂对氨氧化的电催化性能 Ir／MC催化剂对氨氧化的电催化活性和稳定性在NaCl04电解液中均好于 Ir／XC催化剂。因为经检测，2种催化剂中Ir粒子的相对结晶度和平均粒径相似， 所以，Ir／MC催化剂对氨氧化的电催化性能好的原因只能归结于MC具有较大的孔 径、孔率及较高的石墨化程度。因此，大孔炭是一种在电化学气体传感器中有着 广泛应用前景的金属催化剂载体。 2．石墨烯(G)载Ir(Ir／G)催化剂对氨氧化的电催化性能 在NaCl04电解液中，Ir／G催化剂对氨氧化的电催化性能要比I橛C催化剂好， 其原因主要归结于G有高的石墨化程度而引起的高电导率。氨在Ir／G催化剂电极 上氧化的电流密度与NHaOH浓度成很好的线性关系曲线，相关系数R为0．99557。 因此，Ir／G催化剂电极能用作为电流型电化学氨传感器的工作电极。而石墨烯也 是一种在电化学气体传感器中有着广泛应用前景的金属催化剂载体。 3．Ti02载Ir(Ir／Ti02)催化剂对氨氧化的电催化。IIq土4-畚月匕r-, 化剂经过相同方法制备且具有相同含量的Ir。但是Ir纳米粒子在Ti02一R上的 分散性明显好于Ir纳米粒子在Ti02．A上的。因此，叫Ti02一R催化剂表面电催化 性能的加强可能归功于Ir纳米粒子均一稳定的分散性以及Ti02一R较大的比表面 积，但是真正的原因还不太清楚，还需要进一步探究证实。 关键词：电流型电化学气体传感器，氨气，中性电解液，不同载体，Ir／XC催化 剂 Ⅲ Abs仃act Abstract Inthe and asan chemical environments，ammonia livingworking important in andrawmaterialshaveawide of the construction， products rangeapplications materials andotherindustries．Butthe chemical，medical，decorationprocessing ammonia isacolorlesswitllthe smell．Its toxicity,ammoniagas strongirritating isO．5 thanair．Itslowest concentrationis gravity feeling