铱催化剂电氧化氨水活性优于铂
NH3作为一种重要的化工产品与原料,在化肥、制药、医疗、建筑、装修材料加工等行业有着广泛的应用。但NH3会麻痹呼吸道纤毛和损害粘膜上皮组织,减弱身体对疾病的抵抗力。因此,研究和开发出在工作和居住环境中可以进行在线NH3监测、成本低廉、检测准确度高的NH3传感器已成为目前的热点课题。其中,控制电位电解型NH3传感器由于其测量浓度范围宽、体积小、测量精度高、可用于现场直接监测、价格低廉、使用方便等优点而备受人们的重视。早在1960年,就开展了NH3电化学传感器研究,当时研究主要集中于在碱性电解液中NH3电氧化,因为碱性溶液有利于NH3的电氧化。
南京师范大学韩益苹等人比较了Pt和Ir催化剂在中性NaClO4电解液中对NH3氧化的电催化活性和选择性。发现NH3和NH4OH在Pt和Ir催化剂上的电氧化性能相似,因而可用NH4OH代替NH3进行研究。NH4OH在Pt和Ir催化剂上氧化峰峰电流密度与NH4OH浓度呈很好的线性关系,因而Pt和Ir均能作为控制电位电解型NH3传感器的催化剂。当NH4OH浓度为0.013 mol/L时,NH3在Pt和Ir催化剂上的氧化峰分别位于0.4和0.8 V,NH4OH在Pt催化剂上的氧化峰峰电位负于在Ir催化剂上的,这是Pt催化剂的优点,但NH4OH在Ir催化剂上的氧化峰峰电流密度为Pt催化剂上的2.5倍以上,说明NH4OH在Ir催化剂上的检测灵敏度远高于在Pt催化剂上的。而且CO对NH3在Ir催化剂上的检测没有干扰,但在Pt催化剂上有明显干扰。因此,初步的研究结果表明,Ir催化剂较适用于定电位电解型的NH3电化学传感器的阳极催化剂。