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第23卷第3期 应用化学 V01．23No3 CHEMISTRYMar2006 2006年3月 CHINESEJOURNALOFAPPLIED 纳米TiO：膜电极的电化学阻抗谱 褚道葆” 张金花“5 冯德香。 李晓华。 姚文俐4 (4安徽师范大学化学与材料科学学院，安徽省功能性分子固体重点实验室芜湖241000 5池州师范专科学校化学系池州) 摘要用电化学阻抗谱(EIS)研究了纳米riO，膜电极在2种不同溶液中的电化学行为，给出了相应的等效 电路和动力学参数。实验结果表明，外加偏置电位和电解液的性质对纳米TiO。膜的界面结构和表面电化学反 应速度有显著影响，在膜反应电位区间电极阻抗主要由膜电阻毋、电化学极化电阻R。和Warburg阻抗Z。组 mol／L mol／L 成，在1 HOAc．NaOAc缓冲溶液中电极的膜电阻R H2SO。溶液和含有乙醇的0．5 r分别为125和 7450 n·cm2，同时由于纳米TiO：膜表面粗糙度和不均一性的影响，存在弥散效应。 关键词纳米T峨膜，电化学阻抗谱，催化电极，异相氧化还原电对 中图分类号：0646．5 文献标识码：A 文章编号：1000-0518(2006)03-0251-05 电化学阻抗谱(EIS)方法是研究材料性质、化学和电化学过程以及界面反应机理的有力工具”。。。 质，已广泛用于光催化、光电催化、光电池和电催化等领域”。o。有关纳米TiO：膜电极的制备与表征以 及光电化学研究均有大量报道”““，但对纳米TiO，膜的界面结构和电化学过程的动力学研究鲜有报 安行为探讨了不同介质和偏置电位对纳米TiO：膜表面电化学行为的影响。 1实验部分 1．1材料和仪器 所用试剂乙醇、醋酸、醋酸钠、硫酸等均为分析纯试剂，用二次去离子水配制溶液，Ti金属用TA．型 CH 纯钛(纯度为99．6％)。CHl660A电化学工作站(USA 兰力科公司)。 1．2纳米Tio：膜电极的制备 的乙醇溶液制成纳米TiO：溶胶，采用提拉法将TiO：溶胶涂覆在表面洁净的Ti基体上，自然干燥后红外 灯下加热干燥20rain，在马福炉中恒温723K煅烧30min，冷却至室温后取出。上述过程重复操作4～5 次，即制成Ti基纳米TiO：(Ti／nanoTiO：)膜电极(电极面积0．04cm2)。 1．3电化学测试 电化学测试采用三电极系统，Ti／nano cm2)作研究电极，犬面积P【黑电极作辅助 TiO：膜电极(O，04 mol／L 电极，参比电极为饱和甘汞电极(SCE)，电解液分别为1H：SO。溶液和体积比为1：1的乙醇与 0．5 20054)5-20收稿。20054)9—16修回 国家自然科学蕈金和安徽省自然科学基金资助项日 通讯联系人：褚道檩，男，L950年生，教授；Emall：dbchu00sina∞m；研究方向：绿色化学和纳米材料 万方数据 应用化学 第23卷 kHz一0．01 为5mV，测量频率为100 Hz，所有实验均在室温常压下进行。 2结果与讨论 2．1 Ti／llano mol／L Ti02电极在1 H2S04溶液中的EIs研究 图1为Ti／nano TiO：膜电极在1 看出，在偏置电位为0．0V时(图1曲线a)，电化学阻抗图谱的高频区为
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