电化学处理苯酚废水时阳极聚苯酚膜的剥离

采用刮削法、化学试剂法、热力分解法、电化学法等对电化学处理苯酚废水时阳极生成的聚苯酚膜层与不锈钢基体的分离进行了探索研究。电化学测试、差热扫描分析结果表明：刮削法、化学试剂法和热力分解法存在膜去除不彻底或聚合物不能回收等缺点，只有电化学法能彻底移除阳极聚苯酚膜。控制体系pH为2、采用0.1mol/L硫酸钠水溶液为电解质、阳极电流密度维持在10mA/cm²以上及电解时间3～10min，即可将苯酚聚合物与不锈钢基体剥离，阳极不锈钢电极可直接回用。     

rGO/PANI/316L SS双极板长期暴露耐蚀性变化规律

在不锈钢(stainless steel, SS)基材上电沉积导电-防护性涂层可以提高双极板的耐蚀性和使用寿命。用循环伏安法在316L SS上电沉积导电聚苯胺(polyaniline, PANI)和还原氧化石墨烯(reduced graphene oxide, rGO)双层防护涂层,将rGO/PANI/316L SS在0.2 mol·L^-1 H₂SO₄水溶液中连续暴露56 d,监测浸泡过程中开路电位和电化学阻抗谱,探究长期暴露条件下耐蚀性变化规律。用扫描电子显微镜(scanning electron microscope, SEM)观察表面形貌,用红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy, FT-IR)确定官能团结构。研究结果表明,长期浸泡腐蚀过程分为3个阶段：前期表层rGO溶解变薄使耐蚀性下降;中期在PANI/316L SS膜/基界面处发生钝化膜的形成、溶解与修复过程;后期rGO层部分溶解露出PANI层导致耐蚀性和导电性降低。经长期浸泡,rGO/PANI/316L SS体...     

氮含量和环境温度对316L不锈钢耐腐蚀性的影响

研究低温条件下腐蚀溶液温度以及钢中氮含量对316L奥氏体不锈钢耐腐蚀性能的影响,在1 mol/L H2SO4+0.5 mol/L NaCl的腐蚀液中,对氮含量为0.009 5%～0.557 5%的316L奥氏体不锈钢进行阳极极化曲线及电化学阻抗测量.结果表明,提高氮含量,316L奥氏体不锈钢耐蚀性增强;腐蚀液温度升高,316L奥氏体不锈钢耐蚀性减弱.     

增强不锈钢表面耐蚀性的研究进展

不锈钢是使用范围广泛且环保的一种耐蚀材料,但不锈钢在空气中自钝化形成的氧化膜的耐蚀性不佳,因此后续钝化处理是提高不锈钢表面耐蚀性的重要方法.本文综述了提高不锈钢表面耐蚀方法的研究进展.介绍不锈钢的钝化机理、硝酸钝化方法与柠檬酸钝化方法的最佳工艺.总结动电位极化曲线、电化学阻抗谱、Mott-Schottky曲线、循环伏安法和磨损-电化学腐蚀共五种不锈钢钝化膜耐蚀性测试方法.梳理塑性变形对不锈钢耐蚀性的影响,强调适度的塑性变形能够提高不锈钢耐蚀性.展望不锈钢钝化处理及塑性变形增强不锈钢钝化效应的研究趋势.     

MnO2/CNTs复合物的合成及其AZIBs正极材料性能

以乙酸锰和过硫酸铵为原料，通过水热合成法制备MnO₂,再通过超声法制备MnO₂/CNTs复合物.运用X射线衍射、傅里叶变换红外光谱、扫描电子显微镜对产物进行表征，并运用循环伏安、交流阻抗和恒电流充放电测试MnO₂/CNTs复合物作为AZIBs正极材料的电化学性能.结果表明：在反应温度140℃,反应时间22 h的条件下，制得的MnO₂产物为β-MnO₂纳米线；将其与CNTs复合后，β-MnO₂的化学结构没有发生改变；在0.1C倍率下循环20次，β-MnO₂/CNTs电极在1 mol/L ZnSO₄+0.5 mol/L MnSO₄水溶液中的首次放电比容量为140 mAh/g,较β-MnO₂/CNTs电极在1 mol/L ZnSO₄水溶液中的首次放电比容量(45 mAh/g)提高了2倍，较β-MnO₂电极在1 mol/L ZnSO<...     

高温浓硫酸中氟离子掺入对不锈钢耐蚀性能的影响

采用浸泡法和电化学测试方法结合扫描电镜和能谱仪研究了高温浓硫酸中氟离子的掺入对304、2507以及904L三种不锈钢耐蚀性能的影响.结果表明:氟离子的掺入对三种不锈钢在浓硫酸中的腐蚀具有抑制作用,综合来看,904L具有更为稳定的耐蚀性能;三种不锈钢在高温浓硫酸中由于生成了热力学不稳定的硫化镍而产生了活化转钝化现象,而掺入氟离子会和硫离子发生竞争使其排挤出电极表面,氟离子与镍离子结合形成另外一种更稳定的阻挡层使不锈钢耐蚀性提高.     

循环伏安法合成导电聚苯胺导电性及热稳定性

聚苯胺近年来在金属防腐领域备受关注,在质子交换膜燃料电池(PEMFC)不锈钢双极板表面电化学沉积聚苯胺薄膜,能够进一步提高双极板的耐腐蚀性能,有望替代传统的石墨双极板在PEMFC中得到应用。电池工作条件下要求双极板具有导电性,工作温度在70~100℃,因此研究聚苯胺薄膜的导电性和热稳定性十分必要。采用循环伏安法,在0.2mol/L H_2SO_4和0.1mol/L苯胺组成的水溶液体系中,在316L不锈钢表面制备了聚苯胺(PANI)薄膜;采用红外光谱研究PANI薄膜的化学结构;采用四探针技术测量PANI的电导率;采用热重分析技术研究了PANI的热稳定性;采用扫描电镜观察表面形貌。结果表明:聚苯胺薄膜的电导率最大值达到8.96S/cm,分解温度为352.7℃,表面呈现纤维状簇集状态,颗粒分布比较均匀。     

Cu电极上膜形成及其结构的非现场红外反射吸收光谱电化学研究(Ⅱ)

用电化学循环伏安法和非现场红外反射吸收光潜方法研究了0.1mol/L草酸,0.25mol/L草酸+0.25mol/L草酸钠(pH=7),0.1mol/L草酸纳(pH=12)介质中Cu电极的电化学性能及表面钝化膜的结构。     

316L不锈钢焊缝腐蚀行为的电化学研究

 316L不锈钢以其优良的耐腐蚀性能、加工性能和高抗氧化性能而被广泛应用于核电、石油、化工等领域.316L不锈钢的应用大多需要焊接成型,但焊接过程中化学成分,组织形态和相关性能的改变,使316L不锈钢的耐蚀性能降低,在焊缝接头处以及焊缝部位优先发生腐蚀,严重影响了不锈钢的使用寿命和安全性.本文采用交流阻抗法和阳极极化常规电化学方法,结合课题组自主研发的扫描微电极技术研究316L不锈钢焊缝区的腐蚀行为,探讨钨极氩弧焊和CO₂保护焊两种不同焊接方法对316L不锈钢抗腐蚀能力的影响以及氯离子浓度对焊接样品抗腐蚀能力的影响.结果表明,经过腐蚀电化学方法检测后,焊接样品的耐腐蚀性能较基材样品均发生明显降低,具体表现为氩弧焊焊接样品和CO₂保护焊焊接样品在阳极极化曲线的开裂电位E_b,腐蚀电位E_corr均较基材样品负,钝化区ΔE较基材样品变窄.交流阻抗谱测试得出氩弧焊焊接样品与CO₂保护焊焊接样品的电荷转移电阻R_ct均较基材样品小.同时,通过不同实验分析均表明,在NaCl溶液和FeCl₃溶液中,氩弧焊焊接样品的耐蚀性能较CO₂保护焊焊接样品好.实验结果还表明,随着氯离子浓度的升高,两种焊接样品的耐蚀性能均降低.     

草酸水溶液中电化学合成聚苯胺及其耐蚀性

在0.3 M草酸与0.1 M苯胺单体组成的水溶液中,用循环伏安法(CV)在316L不锈钢(SS)表面电化学合成了导电聚苯胺(PANI)膜。用傅里叶变换红外光谱(FTIR)对聚苯胺膜进行结构分析,发现所合成的PANI为具有苯-醌交替的中间氧化态的聚苯胺,草酸阴离子作为"对阴离子"在PANI中发生了掺杂。用扫描电子显微镜(SEM)观察聚苯胺的表面形貌,发现PANI膜呈现细颗粒堆积形态。用0.2 M H2SO4水溶液模拟质子交换膜燃料电池(PEMFC)双极板的腐蚀环境,用电化学技术在0.2 M H_2SO_4中研究了PANI/316LSS复合体系的耐腐蚀性能,电化学阻抗谱(EIS)结果表明,Nyquist图呈现双容抗弧特征,不同循环周期合成的聚苯胺薄膜其耐蚀性能略有不同,循环周期为20圈时耐蚀性能最佳。     

溶剂对导电聚吡咯防腐蚀性能的影响

采用循环伏安法分别在含吡咯+NaClO4的乙腈中和水中,在不锈钢表面制备了聚吡咯(PPy)膜.用扫描电子显微镜观察了PPy膜的表面形貌,用四探针法测量了PPy膜的电导率,用动电位极化曲线和电化学阻抗谱研究了在1mol/L H2SO4中PPy膜对不锈钢的防腐蚀性能.结果表明,在两种溶剂中制备的PPy膜都由球状粒子组成,但在水中制备的PPy膜结节较多.在乙腈中制备的PPy的电导率和对不锈钢的防护性能都显著高于在水中制备的PPy.由于乙腈的给电子性较水的小,与吡咯聚合中间体的作用小,链反应较难终止,使得PPy聚合链共轭度长,膜的缺陷少,电导率大,防腐性能好.     

Super304H奥氏体不锈钢的晶间腐蚀性能

采用电化学动电位再活化法(EPR)和电化学阻抗谱(EIS)研究了固溶态和敏化态Super304H奥氏体不锈钢在0.5mol/L H2SO4+0.01mol/L KSCN溶液中的晶间腐蚀性能.EPR结果表明,固溶态与敏化态的Super304H不锈钢均无晶间腐蚀倾向;相对而言,敏化态Super304H不锈钢的晶间腐蚀敏感性高于固溶态不锈钢.电化学阻抗谱结果表明,两种Super304H不锈钢的阻抗谱特征相同,敏化态不锈钢的电荷转移电阻值比固溶态低一个数量级,表明敏化处理后不锈钢抗腐蚀性能下降.     

钝化预处理对316L不锈钢在漂液中电化学腐蚀性能的影响

采用电化学测试、SEM分析等方法,研究了316 L不锈钢在质量分数为30%的浓硝酸溶液及98%硫酸+20 g/L硝酸钾混合液两种钝化剂预处理后的特性,以及在ClO2漂液中的电化学抗腐蚀性能。结果表明,316 L不锈钢在25℃、30%硝酸介质中处理30 min时抗点蚀能力ΔE可达到773 mV,钝化效果较好。EIS图谱表明:316 L不锈钢在ClO2漂液中具有双容抗弧特征,钝化处理容抗弧半径较未钝化的增大,处理后的316 L不锈钢在60℃出现了Warburg阻抗;钝化膜的外层电阻和内层电阻均比未钝化的大。经钝化处理后的316 L不锈钢在ClO2漂液中的受腐蚀速率较未钝化的降低近一半,与钛材相比耐蚀性较差,但能在一定条件下起到减缓腐蚀的作用。     

316L和316LN不锈钢在高温高盐溶液中钝化膜的性能研究

利用电化学及扫描电子显微镜（SEM）对316L与316LN两种不锈钢在高温高盐环境中的耐蚀性能进行了对比研究,利用Mott-Schottky曲线研究了两种材料的钝化膜半导体特征,借助X射线光电子能谱（XPS）研究了316LN不锈钢的钝化膜结构以及N元素在钝化膜中的分布状态。结果表明：在高温高盐环境中,两种材料形成的钝化膜都为n型半导体;316LN不锈钢形成的钝化膜耐点蚀性能更好,其钝化膜内缺陷浓度更低,N元素会在钝化膜中富集。最后利用点缺陷原理对316LN钝化膜的耐蚀机理进行了研究。     

Properties of passive film formed on 316L/2205 stainless steel by Mott-Schottky theory and constant current polarization method

Semiconductor properties of the passive films formed on 316L and 2205 stainless steel were studied by Electrochemical Impedance Spectroscopy(EIS) in the high-temperature acetic acid.The results showed that the corrosion resistance of 2205 was higher than that of 316L,and the passive films formed on 316L and 2205 stainless steel showed p-type and n-type semiconductor behavior,respectively.Destruction and self-repairing of passive films were studied by using the constant current polarization method.The result...     

Mo,Ti离子注入不锈钢耐水溶液腐蚀改性研究

用电化学测试和俄歇电子能谱分析研究了离子注入不同剂量的Ｍｏ、Ｔｉ对３０４Ｌ奥氏体不锈钢在Ｈ２ＳＯ４、ＮａＣｌ水溶液中的腐蚀行为。结果表明：注入Ｍｏ、Ｔｉ可使不锈钢的耐水溶液腐蚀性能提高，并改善材料的钝性和耐小孔腐蚀能力；在腐蚀过程中，注入元素在膜中富集，膜中Ｃｒ／Ｆｅ比值提高，从而达到耐蚀性能改善之目的；在适当的注入剂量下，可获得最佳的耐蚀改性效果。     

Passivation method of 317L stainless steel used in medicine

The electrochemical performance of 317L stainless steel used in medicine under different conditions of passivation (different contents of HNO₃ solution, different passivation time and different passivation temperatures) was studied. The results show that the pitting potential of 317L stainless steel used in medicine can reach about 1.0 V (SCE) when electrochemically tested in 0.9% NaCl solution after the steel was passivated in 30% HNO₃ solution at 35℃ for 6 h, which indicates that the passivation film has a relatively strong resistance to corrosion. The results also show that the corrosion resistance of the passivation film on the surface of 317SS can be increased after suitable amount of K₂Cr₂O₇ is added into HNO₃ passivation solution.     

工业纯钛和00Cr25Ni22Mo2不锈钢的缝隙腐蚀

采用在不同温度及不同介质中化学浸泡法和电化学测试方法,对工业纯钛和００Ｃｒ２５Ｎｉ２２Ｍｏ２不锈钢之间产生的缝隙腐蚀行为进行研究。结果表明：在有缝隙的情况下,００Ｃｒ２５Ｎｉ２２Ｍｏ２不锈钢在氧化性介质中的缝隙腐蚀速率明显大于在还原性介质中的缝隙腐蚀速率;工业纯钛则恰恰相反。温度对缝隙腐蚀有较大影响,随温度升高,００Ｃｒ２５Ｎｉ２２Ｍｏ２不锈钢的缝隙腐蚀加重并伴有点蚀产生;工业纯钛在１（ｍｏｌ·Ｌ－１）Ｈ２ＳＯ４溶液中,随温度升高缝隙腐蚀速率增加明显,高于８３℃伴有点蚀产生。电化学实验表明,存在缝隙情况下,在２５℃１（ｍｏｌ·Ｌ－１）Ｈ２ＳＯ４溶液中,工业纯钛的维钝电流密度小于００Ｃｒ２５Ｎｉ２２Ｍｏ２不锈钢的维钝电流密度,工业纯钛的击穿电位比００Ｃｒ２５Ｎｉ２２Ｍｏ２不锈钢的高约８００ｍＶ;而在８５℃,工业纯钛的维钝电流密度大于００Ｃｒ２５Ｎｉ２２Ｍｏ２不锈钢的,而且工业纯钛的击穿电位下降明显,两者的击穿电位十分接近