电催化综述
综述 异质结 电催化
异质结电催化综述引言异质结电催化是一种将异质结构应用于电催化反应的新兴领域。
通过构建异质结，可以有效调控催化活性、选择性和稳定性，从而提高电催化反应的效率和经济性。
本文将对异质结电催化的基本概念、研究进展以及应用前景进行综述。
1. 异质结的基本概念异质结是指由两种或多种不同材料组成的界面。
这些材料在晶体结构、成分和物理化学性质上存在差异，形成了界面处的能带调控效应。
在电催化中，通过构建合适的异质结，可以实现活性位点增多、表面缺陷调控以及电子传输优化等效果。
2. 异质结电催化机制2.1 表面能带调控效应异质结界面处存在能带弯曲、能级修正等现象，这些调控作用可以影响反应中间体的吸附和解离过程，从而提高反应速率和选择性。
2.2 电子传输优化不同材料之间的能带差异会导致电子在异质结界面发生跃迁，从而优化电子传输路径。
这种优化作用可以提高反应速率和催化活性。
2.3 活性位点增多异质结界面上存在丰富的缺陷位点和活性位点，这些位点具有较高的反应活性。
通过构建异质结，可以增加活性位点的数量，从而提高催化效率。
3. 异质结电催化材料3.1 金属-半导体异质结金属-半导体异质结是最常见的一类异质结。
金属可以提供电子传输路径，而半导体则具有较好的光学和电学性能。
这种异质结被广泛应用于光催化、电解水制氢等领域。
3.2 金属-金属氧化物异质结金属-金属氧化物异质结具有较好的催化活性和稳定性。
通过合理选择金属和氧化物材料，可以实现对不同反应的高效催化。
3.3 二维材料异质结二维材料如石墨烯、过渡金属硫族化合物等具有优异的电学和光学性能。
构建二维材料异质结可以实现对电催化反应的高效调控。
4. 异质结电催化应用4.1 氧还原反应（ORR）氧还原反应是燃料电池等重要能源装置中的关键步骤。
通过构建合适的异质结，可以提高氧还原反应的活性和稳定性，从而提高能源装置的效率。
4.2 氢析出反应（HER）氢析出反应是制备清洁燃料氢气的重要过程。
原位表征 电催化 综述
原位表征电催化综述
电催化技术是一种利用外加电场来促进化学反应的技术，已被广泛应用于能源转换、环境处理和有机合成等领域。
为了实现电催化反应的高效性和选择性，需要对催化剂的结构和表面特性进行详细的表征。
原位表征技术是一种在催化剂在反应条件下进行表征的技术，可以实时监测催化剂的结构和活性变化。
利用原位表征技术可以揭示电催化反应中催化剂的活性中心和反应机理，有助于设计和优化高效电催化材料。
本综述对电催化原位表征技术的最新研究进展进行了全面的总结，包括原位X射线吸收光谱、原位红外光谱、原位拉曼光谱、原位电化学表征等技术的原理和应用。
同时，对原位表征技术在电催化领域的应用进行了详细描述，包括氧还原反应、电解水反应、CO2还原等重要电催化反应的研究进展。
通过对电催化原位表征技术的综合分析，可以为电催化材料设计和催化机理研究提供重要参考，有助于推动电催化技术的发展并解决相关能源和环境问题。
单原子cu电催化综述
单原子cu电催化综述单原子Cu电催化综述引言：电催化技术是一种将电能转化为化学能的方法，广泛应用于能源转换、环境保护和有机合成等领域。
近年来，单原子催化剂作为一种新兴的电催化剂材料，引起了广泛的关注和研究。
本综述将以单原子Cu电催化为主题，对其在电催化领域的应用和研究进展进行综述。
一、单原子Cu电催化的优势单原子Cu电催化剂具有以下几个优势：首先，单原子Cu催化剂具有高比表面积和丰富的活性位点，能够提供更好的催化活性；其次，单原子Cu催化剂具有良好的稳定性，能够长时间保持高效的催化活性；最后，单原子Cu催化剂还具有可调控性强的特点，可以通过调节制备方法和表面修饰等手段，实现对催化性能的优化。
二、单原子Cu电催化的制备方法单原子Cu电催化剂的制备方法主要包括化学还原法、模板法、原位合成法和表面修饰法等。
其中，化学还原法是制备单原子Cu催化剂的常用方法，通过选择适当的还原剂和溶剂，可以在合适的反应条件下得到单原子Cu催化剂。
模板法则是利用模板分子或材料作为载体，将Cu原子分散在载体上，然后去除载体获得单原子Cu催化剂。
原位合成法是在催化剂合成过程中，在合成体系中加入一些添加剂，通过调节添加剂浓度和反应条件等，可以得到单原子Cu 催化剂。
表面修饰法是在已有的催化剂表面进行修饰，通过改变表面的化学组成和结构，实现对催化性能的调控。
三、单原子Cu电催化的应用领域单原子Cu催化剂在电催化领域有广泛的应用。
首先，单原子Cu催化剂在电催化水分解产氢反应中表现出优异的催化性能。
研究表明，单原子Cu催化剂具有较低的能量损失和较高的稳定性，能够显著提高水分解产氢反应的效率。
其次，单原子Cu催化剂还可以应用于电催化CO2还原反应，实现CO2的高效转化。
研究表明，单原子Cu催化剂具有较高的CO2吸附能力和较低的CO2还原活化能，能够有效促进CO2的还原反应。
此外，单原子Cu催化剂还可以应用于电催化氧还原反应、电催化有机合成等领域，展现出良好的催化性能。
电催化综述
电催化的应用和存在问题1引言电催化法是使电极、电解质界面上的电荷转移加速从而加快电极反应的方法。
电催化技术涉及到的催化剂的选择至关重要，要加速电极反应，必须选用合适的电极材料，所选用的电极材料在通电过程中具有催化剂的作用，从而改变电极反应速率或反应方向，而其本身并不发生质的变化。
现在随着世界各国现代工业的迅猛发展,能源的需求量也随之急剧增加,但二十世纪末以来，我们却面临着燃料煤炭,化石能源日益枯竭，新能源的开发缓慢、能源费用上涨等各种挑战,因而节约有限能源、降低工业生产中的能耗是当务之急。
电化学科学的研究恰好适应了这种要求,电化学科学是以研究如何加速电极上电催化反应速度。
降低电极电位为研究内容,与节能降耗密切相关,特别是在强电流电解过程中的节能,采用电催化电极更是起了巨大的作用。
1电催化技术主要应用于有机污水的电催化处理；含铬废水的电催化降解；烟道气及原料煤的电解脱硫；电催化同时脱除NOx和S0；二氧化碳的电解还原等。
2目前对能源利用、燃料电池和某些化学反应（如丙烯腈二聚、分子氧还原）的电催化作用研究得较深入，今后在开拓精细有机合成方面可能会得到较大的进展，特别是对那些与电子得失有关的氧化还原反应。
本文从污水的电催化处理、电催化活化碳的氧化物、电催化法脱硫脱硝、电催化与燃料电池四个大的方面介绍电催化技术的发展及研究应用现状，以及今后研究的发展趋势。
2污水的电催化处理电化学水处理技术2,3因其具有多功能性、高度的灵活性、易于自动化、无二次污染等其它水处理技术无法比拟的优点,正成为国内外水处理技术研究的热点课题,尤其对那些难于生化降解、对人类健康危害极大“三致”致癌、致畸、致突变有机污染物的去除具有很高的效率,并且又能节省大量的能源。
因而，电化学水处理技术近年来已成为世界水处理技术相当活跃的研究领域,受到国内外的广泛关注。
4相比传统的生物废水处理方法，电催化废水处理技术有更潜在的应用前景。
在比如电催化还原技术是现阶段水处理技术领域的研究热点之一，可将废水中高毒性污染物通过选择性电催化还原转化为低毒性的污染物，对含硝基苯5、氯酚6等的废水取得了良好的处理效果，具有药剂用量少、操作简易、污染物降解选择性强等优点。
负载型电催化剂用于电催化二氧化碳还原综述
负载型电催化剂用于电催化二氧化碳还原综述全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：负载型电催化剂用于电催化二氧化碳还原是目前研究的热点之一。
二氧化碳是一种重要的温室气体，过多的排放会导致全球气候变暖，对地球环境造成严重影响。
利用电化学方法将二氧化碳还原为高附加值的化学品，不仅可减少温室气体排放，还可实现能源转化和资源利用，具有重要的环境和经济意义。
电催化二氧化碳还原是一种能够在低温和大气压下进行的绿色化学反应。
在这个过程中，负载型电催化剂扮演着至关重要的角色。
负载型电催化剂，顾名思义，是指一种催化剂被负载在某种载体上，常见的载体有碳纳米管、氧化物、金属等。
负载型电催化剂具有比单纯金属催化剂更大的比表面积，更高的电导率和更好的稳定性，可提高催化剂的电催化性能。
目前，常见的负载型电催化剂包括金属基催化剂、氮掺杂碳材料、过渡金属氧化物等。
金属基催化剂是最早用于二氧化碳还原的催化剂之一，常见的金属包括银、金、铜等。
金属基催化剂通常具有较高的催化活性，但其稳定性较差，易受到多种因素的影响，例如腐蚀、析出等。
氮掺杂碳材料是一类新型的负载型电催化剂，其通过在碳材料中掺入氮原子，可以调控碳的电子结构和表面活性位点，从而提高二氧化碳还原的效率。
过渡金属氧化物是另一类常见的负载型电催化剂，其具有优良的电催化活性和稳定性，可以有效促进二氧化碳还原反应的进行。
负载型电催化剂的设计和制备对于提高二氧化碳还原的效率至关重要。
一方面，需要精确控制负载型电催化剂的结构和成分，以提高其催化活性和稳定性。
还需要优化电催化反应条件，包括电位、电流密度、溶液pH值等参数，以实现高效的二氧化碳还原。
还可以通过控制催化剂的粒径、形貌等参数，优化反应过程中的质子传递和电子转移。
这些方法可以有效提高负载型电催化剂的催化效率，并推动电化学二氧化碳还原技术的发展。
负载型电催化剂在电催化二氧化碳还原中展现出巨大的应用潜力。
通过精心设计和制备负载型电催化剂，可以实现高效、可控的二氧化碳还原反应，促进清洁能源的发展和温室气体的减排。
电催化no3合成氨 综述
电催化no3合成氨综述
电催化NO3合成氨是一种利用电催化技术将硝酸还原为氨的方法。
相比传统的氨合成方法，如哈柏-博斯曼法或费舍尔-特罗普什法，电催化合成氨具有更低的温度和压力要求，以及更高的选择性和能源效率。
在电催化NO3合成氨的过程中，通常采用金属催化剂或贵金属催化剂（如铂、钯等）作为电催化反应的催化剂。
这些催化剂可以在适当的电位下促使硝酸分子发生还原反应，生成氨气和水。
电催化合成氨的关键步骤包括硝酸还原为亚硝酸，然后进一步还原为氨。
电催化NO3合成氨的优势主要体现在以下几个方面：
1. 环境友好性：相比传统的氨合成方法，电催化合成氨无需高温高压条件，减少了能源消耗和环境污染。
2. 能源效率高：电催化合成氨能够通过调整电位和催化剂来实现高选择性和高转化率，提高了反应的能源利用效率。
3. 可控性强：电催化合成氨可以通过调整电位、催化剂和反应条件等因素来实现对反应过程的精确控制，进一步提高产率和选择性。
然而，电催化NO3合成氨仍面临一些挑战和限制。
其中主要问题包括：
1. 催化剂的稳定性：在电催化合成氨过程中，催化剂的稳定性是一个关键问题。
由于还原反应的高活性，催化剂容易发生失活或腐蚀，影响其长期稳定性。
2. 经济性：目前电催化合成氨的技术还处于研究和开发阶段，与传统的氨合成方法相比，其成本较高，需要进一步降低成本提高经济可行性。
综上所述，电催化NO3合成氨是一种具有潜力的低温低压合成氨方法。
尽管仍存在一些挑战和限制，但随着电催化技术的不断发展和改进，电催化合成氨在节能环保和可持续发展方面具有重要的应用前景。
缺陷工程 电催化硝酸根还原 综述
电催化硝酸根还原综述一、引言近年来，随着环境污染日益严重和清洁能源需求的不断增长，新能源技术和环境保护技术备受关注。
电催化技术作为其中的重要分支之一，因其在能源转换、环境修复等方面的潜在应用价值，受到了广泛的关注和研究。
硝酸根（NO3-）是一种常见的环境污染物，其还原反应在环境修复、废水处理等方面具有重要意义。
本文将针对目前电催化硝酸根还原方面的研究进展进行综述，旨在为相关领域的研究人员提供参考和借鉴。
二、电催化硝酸根还原原理电催化硝酸根还原是指通过外加电场的作用，利用电催化剂促进硝酸根分子的还原反应。
一般来说，电催化硝酸根还原的原理主要包括催化剂的选择、电催化反应机理等方面。
目前常见的电催化硝酸根还原催化剂包括铜基催化剂、银基催化剂、金基催化剂等。
其反应机理主要涉及到催化剂表面的电子转移、活化吸附等过程。
在研究中，理解电催化硝酸根还原的原理对于指导催化剂的设计和改进具有重要意义。
三、电催化硝酸根还原的研究进展1. 电催化硝酸根还原的催化剂研究针对电催化硝酸根还原，研究人员在催化剂选择、制备方法、表面改性等方面做了大量工作。
以铜基催化剂为例，通过合成不同形貌和结构的铜基催化剂，并对其催化性能进行表征和评价，发现了一些优异的电催化硝酸根还原催化剂。
2. 电催化硝酸根还原的机理研究关于电催化硝酸根还原的机理，研究人员通过理论计算、表面分析等手段，深入探讨了催化剂表面的反应活性位点、电子传递路径等关键问题，为理解和优化电催化硝酸根还原过程提供了重要的理论支持。
3. 电催化硝酸根还原在环境修复中的应用电催化硝酸根还原技术在环境修复中具有潜在应用前景。
通过构建电催化硝酸根还原反应装置，并将其应用于污染水体的处理和修复，取得了一定的成果和进展。
四、电催化硝酸根还原的挑战与展望尽管电催化硝酸根还原在环境修复、清洁能源等方面具有重要应用价值，但在实际应用中仍面临诸多挑战。
比如催化剂的稳定性、反应产物的选择性等问题。
综述 异质结 电催化
综述异质结电催化电催化是指利用电化学反应促进化学反应的一种方法，广泛应用于催化领域。
而异质结电催化则是利用异质结的特殊结构和性质来增强电催化反应的效率和选择性。
本文将从异质结的概念和分类、异质结电催化的机制和应用等方面进行综述。
一、异质结的概念和分类异质结是指由两种或两种以上不同材料交界而成的结构。
在异质结中，由于不同材料之间的能带结构和晶格常数等物理化学性质的差异，会形成电子和空穴的富集和分离，从而产生特殊的物理化学性质。
根据不同的分类标准，异质结可以分为多种类型，如p-n结、Schottky结、金属-半导体结等。
二、异质结电催化的机制异质结电催化的机制主要涉及异质结的电子结构特点和表面电化学反应过程。
在异质结的交界面上，由于不同材料之间的能带结构差异，会形成电子和空穴的富集和分离。
在电池中，当外加电势足够高时，电子和空穴会被分别输送到异质结的两侧，形成正负电荷分布。
这种正负电荷分布会影响异质结表面和周围物质的电荷密度和电场分布，从而影响电化学反应的发生和能量变化。
三、异质结电催化的应用异质结电催化在催化领域中具有广泛的应用前景。
它可以用于催化剂的制备和性能改进，如将金属纳米颗粒和半导体材料组成的异质结用于电化学还原反应的催化剂设计；也可用于电化学合成、电化学传感和储能等方面。
例如，在光催化领域，利用半导体和贵金属纳米颗粒组成的异质结，可以实现高效的光电转换和光催化反应。
此外，异质结电催化还可以用于燃料电池、电解水和CO2还原等领域的研究和应用。
异质结电催化作为一种新兴的电催化手段，具有独特的优势和应用前景。
随着对其机理和应用的深入研究，相信会有更多的新发现和新应用涌现。
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电催化的应用和存在问题1引言电催化法是使电极、电解质界面上的电荷转移加速从而加快电极反应的方法。
电催化技术涉及到的催化剂的选择至关重要，要加速电极反应，必须选用合适的电极材料，所选用的电极材料在通电过程中具有催化剂的作用，从而改变电极反应速率或反应方向，而其本身并不发生质的变化。
现在随着世界各国现代工业的迅猛发展,能源的需求量也随之急剧增加,但二十世纪末以来，我们却面临着燃料煤炭,化石能源日益枯竭，新能源的开发缓慢、能源费用上涨等各种挑战,因而节约有限能源、降低工业生产中的能耗是当务之急。
电化学科学的研究恰好适应了这种要求,电化学科学是以研究如何加速电极上电催化反应速度。
降低电极电位为研究内容,与节能降耗密切相关,特别是在强电流电解过程中的节能,采用电催化电极更是起了巨大的作用。
1电催化技术主要应用于有机污水的电催化处理；含铬废水的电催化降解；烟；二氧化碳的电解还原等。
道气及原料煤的电解脱硫；电催化同时脱除NOx和S02目前对能源利用、燃料电池和某些化学反应（如丙烯腈二聚、分子氧还原）的电催化作用研究得较深入，今后在开拓精细有机合成方面可能会得到较大的进展，特别是对那些与电子得失有关的氧化还原反应。
本文从污水的电催化处理、电催化活化碳的氧化物、电催化法脱硫脱硝、电催化与燃料电池四个大的方面介绍电催化技术的发展及研究应用现状，以及今后研究的发展趋势。
2污水的电催化处理电化学水处理技术2,3因其具有多功能性、高度的灵活性、易于自动化、无二次污染等其它水处理技术无法比拟的优点,正成为国内外水处理技术研究的热点课题,尤其对那些难于生化降解、对人类健康危害极大“三致”致癌、致畸、致突变有机污染物的去除具有很高的效率,并且又能节省大量的能源。
因而，电化学水处理技术近年来已成为世界水处理技术相当活跃的研究领域,受到国内外的广泛关注。
4相比传统的生物废水处理方法，电催化废水处理技术有更潜在的应用前景。
在比如电催化还原技术是现阶段水处理技术领域的研究热点之一，可将废水中高毒性污染物通过选择性电催化还原转化为低毒性的污染物，对含硝基苯5、氯酚6等的废水取得了良好的处理效果，具有药剂用量少、操作简易、污染物降解选择性强等优点。
7,8电催化水处理的机理电化学水处理技术的基本原理是使污染物在电极上发生直接电化学反应或间接电化学转化，即直接电解和间接电解。
直接电解是指污染物在电极上直接被氧化或还原而从废水中去除。
直接电解可分为阳极过程和阴极过程。
阳极过程就是污染物在阳极表面氧化而转化成毒性较小的物质易生物降解的物质,甚至发生有机物无机化,从而达到削减、去除污染物的目的。
间接电解是指利用电化学产生的氧化还原物质作为反应剂或催化剂,使污染物转化成毒性更小的物质。
间接电解分为可逆过程和不可逆过程。
可逆过程媒介电化学氧化是指氧化还原物在电解过程中可电化学再生和循环使用电催化电极材料。
不可逆过程是指利用不可逆电化学反应产生的物质,如具有强氧化性的氯酸盐、次氯酸盐等氧化有机物的过程,还可以利用电化学反应产生的短寿命的、强氧化性的中间体,包括溶剂化电子、自由基等,它们可以氧化降解污染物。
电催化电极材料常规电极:碳电极和石墨电极，是电化学工业中应用最普遍的电极材料。
钛基涂层电极:以金属钛作为电极基态，表面涂敷以铂族金属氧化物为主要组分的活性涂层,如Ti/ MnO2、Ti/ PbO2、Ti/ Pt等。
掺硼钻石(BDD)电极：BDD 薄膜是在导电p- Si 基上用热丝化学气相沉积法(HFCVD)合成的。
前景及展望电催化氧化技术虽具有处理效率高、操作简便易实现自动化、环境兼容性好等优点，但是目前该技术在国内外仍处于开拓阶段 , 反应机理及影响降解效率的因素研究还比较粗浅 , 要实现电催化氧化的工业化，还有许多工作要做，主要集中在以下几方面 : (1)研制新型电极材料，提高电流效率和催化活性，使有机污染物低成本去除。
(2)开发新型反应器，最大限度地提高电解反应速度，增大单位电解槽的反应量。
(3)与其他环境处理方法联用，使其发挥各自的优势，形成协同效应,降低处理成本，提高工艺的经济性和实用性。
(4)提高智能化水平,以突出电化学方法易于控制的优点，稳定处理效果,实现自动化运行。
93电催化活化碳的氧化物二氧化碳的催化活化随着工农业的发展，二氧化碳在大气中的含量越来越高，对环境的影响越来越严重，因此研究二氧化碳的处理也显得日益紧迫。
10前人已采取了许多方法企图攻克这一问题 , 但是不太成功。
电化学还原 CO2是11一个比较好的方法，它可以把 CO2转化为有用的化合物。
最初对 CO2电化学还原的许多研究主要在各种各样的金属电极上, 在水溶液中，CH4、C2H6、CO、H2和 HCOO H 等是主要还原产物 , 然而金属的中毒性及对 CO2还原具有较高的氢超电势，使得对 CO 2还原的法拉第效率比较低且还原产物的选择性差。
人们发现用化学和电化学方法修饰金属电极比较在同一条件下在金属电极上的 CO2电化学还原,可提高产物的选择性和效率以及降低还原过电位。
文献12,13报道了某些单核或多核过渡金属的配合物对 CO2有催化活化作用。
文献中以 N , N-二甲基甲酰胺 ( DMF ) 为溶剂，以四乙基溴化铵( TEABr) 为支持电解质，以 Ni( bpy)3 Cl2为催化剂，在-116的电解电位下使 CO2还原生成了 CO2•- ；CO2•-作为强碱再与苯胺及碘乙烷反应合成了苯氨基甲酸乙酯。
14一氧化碳的催化活化以固体离子导体为电解质, 进行一氧化碳电催化还原反应的研究较少。
利用固态离子导体为电解质进行电催化反应，可以通过调控电解池电极的材料、电位、电流等，实现电极表面氧化还原反应，同时利用固体电解质膜片分隔出不同的区域, 使产物的分离得到简化.Cu/ZrP电极电催化表面反应可将一氧化碳还原为甲醛，Fe/ZrP电极电催化表面反应可将一氧化碳还原为乙烯。
15CO2电化学还原生成 CH4、C2H6、CO、CH3OH和 HCOOH 等主要还原产物，还可以将CO2电化学还原生成酯。
Fig. 1 Faradic efficiencies of the products vs. the current density at cathode surface Cu /ZrP andFe /ZrP4电催化法脱硫脱硝我国电力行业以煤炭为主要燃料，煤燃烧产生的烟气中含有硫氧化物（主要是SO2、SO3），氮氧化物（主要是NO、NO2），粉尘和重金属等。
它们是大气污染的主要成分，也是形成酸雨的主要物质。
16电催化氧化法脱硫，17也可同时脱硫脱硝技术因具有能实现 SO2、NOX、汞和颗粒物等多种污染的一体化去除、设备集成度高、占地少、去除产物经处理后具有一定的商业价值等诸多优势，有望在技术成熟后推广应用。
电催化法脱硫脱硝机理第一步：烟气中污染物的固定应用非热能等离子体产生高能电子，得到的高能电子与H2O分子和O2分子发生碰撞生成氢氧自由基和活性氧原子。
这些自由基氧化燃煤烟气中NO、SO2、Hg，最终形成可溶性化合物及气溶胶。
第二步：SO2及 NOX的去除该过程主要是在洗涤塔喷入氨气，使其与ECO 反应器中生成的NOX 和SO2氧化产物进一步反应生成铵盐而沉降下来。
图 2ECO 技术工艺流程图电催化法脱硫脱硝前景展望ECO 能高效率去除燃煤电厂烟气中的多种污染物，并能生产具有商业价值的副产品，具有一定的发展前景；ECO 系统安装变更灵活简便，但考虑到经济因素等暂时只能应用于脱硫设备的新电厂；ECO 系统能耗过高是这一技术推广应用的一大阻碍，未来的研究方向应集中在降低系统能耗方面。
针对ECO系统的高能耗问题，有研究者运用了一种基于直流电晕放电自由基簇射18的改进的ECO方法，其最大的优点在于采用的是带喷嘴的放电电极，电极气是由从喷嘴喷出射入反应器的，使得电极气被分解的概率大大提高，从而产生更大量的活性自由基。
另外，电极气在喷嘴附近形成的射流使烟气无法进入电晕区，这样就大大减少了由电子与烟气中分子的碰撞而导致的能量损耗，也即提高了能量利用率，对降低 ECO 系统能耗具有重要的意义。
5电催化与燃料电池FCR 是一种电化学反应器，它按电化学原理即原电池的工作原理，在生产有价值的化学物质的同时，等温地将贮存在反应物中的化学能直接转化为电能。
直接甲醇燃料电池（Direct Methanol Fuel Cell,DMFC）结构简单、运行温度和压力要求低、能量密度高（约6000 Wh· kg-1），且不需要重整装置。
19另外，国外也有对直接乙醇燃料电池的研究。
20电极的改性便携设备通常在室温下工作，而室温下甲醇的电催化氧化反应的Pt基催化剂是其它催化剂难以替代的，但是Pt催化剂价格昂贵，其成本有待降低。
甲醇在电催化氧化反应的中间产物（CO）ads 会吸附在Pt的表面，降低Pt的催化活性，这是影响DMFC 稳定性的关键问题。
因此，在保证催化性能的同时需要设法降低催化剂Pt的含量，并提高甲醇阳极氧化的催化活性和抗（CO）ads 中毒的能力，这些都是 DMFC 研究需要考虑的重点。
目前，许多金属氧化物都被证明具有助催化效果，这归因于填加氧化物改变了Pt表面的电子状态（电子效应），或金属氧化物提供的活性氧物种能与吸附的(CO)ads 发生反应，减少毒化作用（双功能机理）此外，研究还表明金属氧化物多种价态共存有助于反应过程的电子自由迁移。
对 DMFC 阴极电催化剂而言，目前广泛采用Pt/C 催化剂。
氧气在Pt上的还原反应是一个4电子过程，其交换电流密度很低，且不可逆，明显受氧气传送量控制。
高载量的Pt/C 催化剂可减少催化层的厚度及传质极化，从而提高反应效率。
6结论电催化电极不仅具有很好的节能、降耗作用，而且在电化学水处理技术中起着极其重要作用,特别是电化学水处理技术对有机物具有特殊的降解能力,因而被水处理界寄予厚望,具有非常广阔的应用前景,在环境保护中占有重要的位置。
当前,新电极材料、膜、电解质、反应器结构等的研究开发、电化学降解机理的探究是电催化电极与电化学水处理技术的研究发展趋势。
我们相信,随着催化电极研究的不断深入与电化学理论的不断完善和实验室研究的不断加强,电催化电极与电化学水处理技术必将在工业生产及环境保护领。
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