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电化学测试一般步骤:
1.玻璃仪器、对电极清洗
三口电解池,棕色容量瓶(高氯酸),容量瓶(硫酸),烧杯,移液管先用自
来水冲洗干净后,加入洗洁精放在超声池中超声半小时,再用自来水冲洗3-4
次,然后用超纯水冲洗3-4次,沥干,放入铬酸清洁液24h以上,取出后用超纯
水清洗3-4次,再存放在1M的硝酸溶液中,用前取出用超纯水冲洗3次,晾干。
Pt对电极清洁,在1M硝酸溶液中扫2次CV(0-1.8或1.5V,50圈,200mV/S),
扫完一次之后再更换溶液接着再扫,直到氢的吸脱附区形状(0-1.2V,10圈,,
200mV/S)(3个特征峰全出),用完之后再放置在1M硝酸溶液中保存。
碳棒电极,先清洗,然后在1M硝酸溶液中扫CV(0-1.8或1.5V,50圈),
用完之后再放置在11M硝酸溶液中保存。
2.HClO4(0.1mol/L)溶液配置
现配现用。取1L的棕色容量瓶,用超纯水清洗多遍(至少3遍),用干净并
且干燥的移液管移取8ml99.99%优级纯高氯酸(进口的高氯酸,3个月用完,分
解出氯离子)至容量瓶中,定容。
买一个pH计。
跟大化所一款的移液枪。
3.参比校正
所有的电解池、参比电极、对电极在测试前用0.1mol/LHClO4润洗3次。
在含有0.1MHClO4电解液的五口烧瓶中通氢气1h至饱和,以Pt丝为对电极和工
作电极,待校正参比电极为参比电极,(1)直接读三电极体系的开路电压,开路
电压就是参比电极的电位;(2)扫CV,先测开路电压,然后在开路电压正负10mV
区间来扫CV,扫描速度1mV/s,电压稳定时电流为0处所对应的电压值为参比电
极校正电位。
参比电极应每天测试前校正防止电位漂移。
4.工作电极准备
抛光粉和麂皮
电极打磨处理,最细的Al2O3,走8字30次,水洗、硝酸洗、碱洗、
醇洗,盖帽子,照出人影。
墨水滴制备:称量2mg催化剂样品放入试管中,再用移液枪加入800
微升乙醇和5微升5%Nafion溶液,超声混合30min-60min,到样品均匀分散到
溶液中为止。(以20%商业Pt/C,载量为5ug为例)
墨水滴制备:称量2mg催化剂样品放入试管中,再用移液枪加入800
微升乙醇,超声混合30min-60min,到样品均匀分散到溶液中为止。再滴1滴0.1%
的Nafion到电极表面。(以20%商业Pt/C,载量为5ug为例)
控制浓度:
催化层涂覆:用移液枪移取10μL混合液,分多次涂覆在玻碳电极表
面,干燥后待用。(如下图)
表面有气泡:
5.电极极化(活化催化剂)
取0.1MHCLO4溶液于三口瓶中,Pt丝为对电极,Ag/AgCl电极为参
比电极,涂覆了样品的玻碳电极为工作电极,在N2饱和0.1MHClO4溶液中循环
伏安扫描50-100圈,使催化剂活化,扫描范围是0-1.2Vvs.RHE,扫描速度是
50mV/s。再更换溶液扫CV20-30圈,
6.极化曲线测定
在O2饱和0.1MHClO4溶液中进行氧还原极化曲线测试,先从1.1V
vs.RHE扫到0Vvs.RHE,然后再从0Vvs.RHE扫到1.1Vvs.RHE,扫描速率10mV/s,
取0Vvs.RHE扫到1.1Vvs.RHE的数值绘制极化曲线。此测试是于旋转圆盘电极
上进行,转速设为1600rpm。
7.甲醇氧化测试
活化完之后在N2饱和的0.1MHClO4+0.5MCH3OH溶液中进行甲醇氧化的
测试,电位区间一般为0-1.0v(vs.RHE),扫描30-50圈(根据样品需求),扫
描速度为50mV/s.
8.稳定性测试(老化前,老化,老化后)
8.1(老化前)CV:取0.1MHClO4溶液于五口瓶中,Pt丝为对电极,Ag/AgC
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