离子液体修饰铂电极电催化甲酸氧化结果
甲酸具有较高的能量密度, 对环境的影响较小,因而甲酸直接燃料电池成为较有发展前途的液体直接燃料电池之一. 目前, 铂及铂基催化剂被认为是有机小分子最佳的电催化材料, 但在常温下它们对甲酸的电催化活性相对较低, 这主要是由于在电催化过程中形成了CO等毒化中间体.
最近, 人们在聚苯胺和聚吡咯等导电聚合物上面修饰铂颗粒, 通过铂和导电聚合物的协同作用提高铂对有机小分子的电催化活性. 但由于受水中羟基自由基的影响, 在常规水溶液中合成的导电聚合物稳定性较低, 而且在将铂修饰到导电聚合物上时会造成导电聚合物的减少.
离子液体具有热稳定性高、导电性好和电位窗口宽等优点, 因而有望成为较好的合成导电聚合物的溶剂. 1-乙基咪唑三氟乙酸盐(HEImTfa)是一种B酸型离子液体, 合成方法非常简单.
为了找到一种新型简单的方法提高铂的电催化活性, 浙江工业大学化学工程与材料学院李美超等人在离子液体1-乙基咪唑三氟乙酸盐(HEImTfa)中, 采用循环伏安法在铂电极表面修饰聚吡咯(PPy), 制得PPy-HEImTfa/Pt, 并研究了其对甲酸的电催化氧化性能. 与相同条件下的铂基底电极相比,PPy-HEImTfa/Pt对甲酸的电催化氧化性能有很大的提高. 原位红外光谱表明,PPy-HEImTfa能降低中间体CO等对铂电极的毒化作用, 促进甲酸直接氧化生成CO2.