纳米TiO2膜修饰电极异相电催化还原马来酸

摘要

通过电化学合成前驱体和溶胶-凝胶法在Ti表面修饰一层纳米TiO2膜,SEM,XRD测试表明晶型为锐钛矿型,晶粒平均尺寸为25 nm.采用循环伏安法、循环方波伏安法和电解合成法研究了纳米TiO2膜电极在硫酸介质中的氧化还原行为以及对马来酸(maleic acid)还原的电催化活性.结果表明,纳米TiO2膜电极在阴极扫描时有两对可逆氧化还原峰,可逆半波电位Er1/2分别为-0.53 V和-0.92 V(vs.SCE,扫描速度0.05V@s-1),对应于TiO2/TiO3和TiO2/Ti(OH)3两个氧化还原电对的可逆电极过程.其中TiO2/Ti2O3电对对马来酸具有异相电催化还原活性,纳米TiO2膜中的TiⅣv/TiⅢ氧化还原电对作为媒质间接电还原马来酸为丁二酸(butane diacid),反应机理为电化学偶联随后化学催化反应(EC′)机理.