导电聚合物/贵金属纳米粒子复合材料应用于C1小分子的电催化氧化

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基本信息

  • 批准号：
    51073114
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    37.0万
  • 负责人：
    杜玉扣
  • 依托单位：
    苏州大学
  • 学科分类：
    E0305.高分子共混与复合材料
  • 结题年份：
    2013
  • 批准年份：
    2010
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2011-01-01 至2013-12-31

项目摘要

C1小分子的高效电催化氧化直接关系到低温燃料电池的发展和应用。低温燃料电池的电极材料主要是碳/贵金属复合材料，碳载体易导致贵金属粒子团聚、且易发生电氧化腐蚀等降低了贵金属的利用率和电池的使用寿命。导电聚合物/贵金属复合材料具有高的抗腐蚀性、电子/质子双重导电性和协同作用，目前其应用于C1小分子的电催化氧化主要集中于聚苯胺、聚吡咯和聚噻吩及其衍生物与贵金属复合材料的研究。随着聚合物的发展，许多性能优良的导电聚合物相继出现，本项目试图利用电化学方法构筑二维、三维结构的新型导电聚合物/贵金属纳米粒子复合材料，以其对C1小分子的电催化氧化活性评价结果，筛选出高催化活性的复合材料。系统研究导电聚合物与贵金属纳米粒子之间的协同作用的本质、影响因素，以及该作用对贵金属纳米粒子表面原子的电子结构、电催化性能等的影响。研究结果会对导电聚合物/贵金属复合电极材料的发展提供理论及技术支撑。

结项摘要

聚吲哚与铂纳米粒子的组装及电催化性能研究，在比较了十几种导电聚合物与铂组装的复合物对甲酸电催化氧化结果后，发现吲哚类聚合物与铂有明显的协同作用，导致甲酸直接氧化的反应途径有明显增强，抗毒化能力也明显提高。同时以简便、快捷电化学法制得到聚吲哚、聚(5-甲氧基吲哚)等，再以聚吲哚、聚(5-甲氧基吲哚)为载体电沉积Pt纳米颗粒，与Pt/PPy/GC, Pt/GC相比，该所得复合催化剂对于甲醇的氧化具有较好的催化活性及较强的抗毒化能力。.电化学方法制制备了聚邻甲氧基苯胺聚合物，并以此作载体负载铂、铂-钌、铂-金、铂-钯催化剂，研究其对甲醇的电催化氧化。POMA和二元金属的使用大大提高了铂对甲醇的电催化氧化活性和抗毒化能力。不同电极对甲醇的电催化氧化活性顺序为：Pt-Ru/POMA/GC > Pt/POMA/GC > Pt-Au/POMA/GC >Pt/GC > Pt-Pd/POMA/GC。.以碳布为电极，研究了5-氨基吲哚的电化学聚合，并对其聚合机理进行了探讨，以所得聚合物为载体电沉积Pt颗粒，制得复合催化剂，与碳布相比，聚(5-氨基吲哚)/碳布复合电极能更好的分散Pt颗粒；且所得复合催化剂对于甲酸的氧化具有较好的催化活性。.利用电化学方法合成聚(N-乙烯咔唑)，所得聚合物为多空结构，有利于金属颗粒的分散，以该聚合物为载体负载Pt催化剂，制备得的复合催化剂对于甲醇的氧化具有较高的催化活性。. 该项目实施过程中，对潜在的能作为催化剂载体的导电聚合物进行了研究，发现部分能与贵金属产生协同作用的导电聚合物更有可能成为新型的催化剂载体材料。

项目成果

期刊论文数量（34）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Au as an efficient promoter for electrocatalytic oxidation of formic acid and carbon monoxide: a comparison between Pt-on-Au and PtAu alloy catalysts
Au 作为甲酸和一氧化碳电催化氧化的有效促进剂：Pt-on-Au 和 PtAu 合金催化剂之间的比较
  • DOI：
    10.1007/s13404-013-0098-5
  • 发表时间：
    2013-07
  • 期刊：
    Gold Bulletin
  • 影响因子：
    2.2
  • 作者：
    Qiang Zhang;Ruirui Yue;Fengxing Jiang;Huiwei Wang;Chunyang Zhai;Ping Yang;Yukou Du
  • 通讯作者：
    Yukou Du
Electrochemical fabrication of long-term stable Pt-loaded PEDOT/graphene composites for ethanol electrooxidation
用于乙醇电氧化的长期稳定的 Pt 负载 PEDOT/石墨烯复合材料的电化学制备
  • DOI：
    10.1016/j.ijhydene.2012.04.084
  • 发表时间：
    2012-10-01
  • 期刊：
    INTERNATIONAL JOURNAL OF HYDROGEN ENERGY
  • 影响因子：
    7.2
  • 作者：
    Jiang, Fengxing;Yao, Zhangquan;Wang, Chuanyi
  • 通讯作者：
    Wang, Chuanyi
Nonenzymatic uric acid electrochemical sensor based on graphene-modified carbon fiber electrode
基于石墨烯改性碳纤维电极的非酶尿酸电化学传感器
  • DOI：
    10.1016/j.colsurfa.2012.11.060
  • 发表时间：
    2013-02-20
  • 期刊：
    COLLOIDS AND SURFACES A-PHYSICOCHEMICAL AND ENGINEERING ASPECTS
  • 影响因子：
    5.2
  • 作者：
    Du, Jiao;Yue, Ruirui;Wang, Chuanyi
  • 通讯作者：
    Wang, Chuanyi
Highly efficient electrocatalytic performance based on Pt nanoflowers modified reduced graphene oxide/carbon cloth electrode
基于Pt纳米花修饰还原氧化石墨烯/碳布电极的高效电催化性能
  • DOI：
    10.1039/c2jm31683h
  • 发表时间：
    2012-06
  • 期刊：
    Journal of Materials Chemistry
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Zhangquan Yao;Mingshan Zhu;Fengxing Jiang;Yukou Du;Chuanyi Wang;Ping Yang
  • 通讯作者：
    Ping Yang
Simultaneous determination of uric acid and dopamine using a carbon fiber electrode modified by layer-by-layer assembly of graphene and gold nanoparticles
石墨烯和金纳米粒子层层组装修饰的碳纤维电极同时测定尿酸和多巴胺
  • DOI：
    10.1007/s13404-013-0090-0
  • 发表时间：
    2013-01-01
  • 期刊：
    GOLD BULLETIN
  • 影响因子：
    2.2
  • 作者：
    Du, Jiao;Yue, Ruirui;Du, Yukou
  • 通讯作者：
    Du, Yukou

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  • 作者：
    张伟;杜玉扣;华南平;王筱梅
  • 通讯作者：
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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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