旋转环盘电极法研究亚硒酸的电化学还原机理

用旋转环盘电极研究了亚硒酸在玻碳电极上的阴极行为。在4 mmol/l H_2SeO_3 0.2 mol/l H_2SO_4溶液中,电位比-0.39V稍负,亚硒酸可电化学还原至Se,而当电位比-0.45 V负时,则有H_2Se生成。结果表明,H_2SeO_3电化学还原经历中间历程。电化学还原生成的蓝色硒为电惰性品种,可化学反应生成的红色硒具有电活性。根据电极转速与环、盘电流比值关系导出H_2Se与H_2SeO_1之间的化学反应速度常数为3.2×10~4 l/mol·ε~2。     

基于大肠杆菌MG1655载体矿化合成纳米硒的研究

根据生物矿化策略,以不同质量浓度的Na_2SeO_3溶液作为硒源,利用大肠杆菌MG1655生物还原Na_2SeO_3制备纳米硒。研究Na_2SeO_3质量浓度对大肠杆菌生长曲线的影响,用氢化物原子荧光光谱法(HG-AFS)测定Na_2SeO_3的还原效率,进一步利用扫描电子显微镜(SEM)、X线衍射仪(XRD)和傅里叶红外光谱(FT-IR)等仪器对产物进行了相关表征。结果表明:大肠杆菌MG1655能将Na_2SeO_3大量矿化为粒径基本在100~250 nm左右的红色单质纳米硒颗粒,且对各质量浓度下的Na_2SeO_3的还原率均在50%以上。     

四磺基酞菁钴对O_2还原的电催化性能及EHMO计算

用可见-紫外光谱法和电化学法研究了四磺基酞菁钴在不同溶液中的存在形式和电催化性能。发现在溶液中形成二聚体以及六配位络合物的条件,CoTSPc在电解液中可与CN~-和H_1O_2反应,前者形成六配位络合物,后者可能生成还原H_2O_2的反应中间络合物。并发现在酸性电解液中,可提高CoTSPc对O_2的电还原催化活性。结合EHMO计算的结果,提出H~+离子对活性中心影响的设想,和CoTSPc对O_2还原过程电催化作用的机理。     

对硝基甲苯电化学还原的研究

研究了以醇水混合液为底液,分别以盐(NaCl,Na_2SO_4),碱(NaOH,KOH)和酸(H_2SO_4,HClO_4)为支持电解质时,对硝基甲苯在Cu,Ag,Pt,Pb电极上电化学还原的循环伏安行为,从而选择出以Cu电极,H_2SO_4为支持电解质作为较理想的体系.对于该体系,用循环伏安法研究了浓度、扫描速度、搅拌强度与峰电流、峰电势的关系.结果表明,对硝基甲苯电化学还原的峰电势大约在(-0.5V,vs.SCE)处,且其还原与扩散有关;采用恒电压稳态极化法,测出稳态极化曲线,得到电势与ln((Id-I)/I)(I:电流,I_d:极限电流)成线性关系.从而确认该体系中对硝基甲苯电化学还原的电极过程为动力学和扩散混合控制过程;初步确认Ti~(4+)/Ti~(3+)电对对于对硝基甲苯在该体系中电化学还原具有一定的催化活性.探讨了在硝基苯的苯环上的不同位置接入不同的自由基后,对于硝基的电化学还原的影响,表明在苯环上接入吸电子基后,有利于它的电化学还原,而接入供电性基因后则不利于它的电化学还原,特别是在硝基的邻位和对位上接入时,这种效应特别明显.讨论了p~H值对于对硝基甲苯电化学还原的影响,表明在一定范围内,当p~H值较低时,有利于它的电化学还原.     

CdSe纳米棒阵列的制备及其光电化学性能

在室温条件下, 用电化学沉积方法在铟锡氧化物(ITO)基底表面生长CdSe纳米棒阵列, 并利用X射线衍射(XRD)、 能量色散X射线(EDX)、 场发射扫描电子显微镜(
FESEM)和紫外 可见吸收光谱(UV Vis)表征CdSe纳米棒阵列的晶体结构和表面形貌, 考察其光电化学性能; 在标准三电极体系下, 测试CdSe纳米棒阵列电极的光电化学性能. 结果表明： 样品沿\[001\]方向择优生长, 并具有明显的光响应特性; 在光强为100 mW/cm² 的模拟太阳光照射下, 该电极光电流密度     

热处理对电沉积CdSe薄膜光电性能的影响

电沉积制备的CdSe薄膜经不同温度退火之后由光电化学测定和x射线衍射实验进行表征,发现随着退火温度的上升,CdSe电极的光电转换效率提高,半导体薄膜中掺杂浓度略有减小,而少子扩散长度明显增大、薄膜中的CdSe微晶呈一定择优取向的六方纤锌矿晶体桔构,且含少量六方晶型的Se,在440℃以下退火时CdSe晶型没有改变,但退火温度升高使其晶粒尺寸增大,同时Se的含量减少,讨论了薄膜光电性能与结晶学性质的关系。     

催化铁氧腐蚀电池处理活性艳红的电化学机理

用紫外扫描吸收光谱、电化学循环极化、腐蚀电位监测和恒电位电解等方法研究了催化铁氧腐蚀电池处理活性艳红X-3B的电化学机理,结果表明,活性艳红X-3B在铁氧腐蚀电极上发生了电化学还原而分解成小分子,达到脱色的目的,但模拟废水CDO下降不大,电极反应过程属扩散步骤控制。     

Mn（Ⅲ）／Mn（Ⅱ）体系电极过程的研究

研究了用于间接有机电合成的Mn(Ⅲ)/Mn(Ⅱ)体系的电化学热力学和动力学。证实Mn(Ⅲ)离子在浓H_2SO_4溶液中将形成络合离子,以MnSO_4~ 形式存在。提出了Mn(Ⅲ)/Mn(Ⅱ)在浓H_2SO_4溶液中电解氧化还原时与前人不同的电极反应历程,即在阳极氧化过程中存在着前置化学转化步骤。阐明在不同过电位条件下,电子转移步骤、扩散传质步骤和前置化学转化步骤均可分别成为电极过程的控制步骤。     

四磺基酞菁钴作为氧和过氧化氢电催化还原催化剂的作用机理研究

以旋转圆盘电极电化学法研究四磺基酞菁钴对氧的电化学还原的催化作用。发现在氧饱和电解液的电化学体系中,有两个还原电流峰(峰电位分别为-0.35V和-0.65V)。经用Koutecky-Levich法处理数据,两个峰所对应的电化学反应过程,都具有两电子还原过程的性质。前者为氧还原为过氧化氢,后者为过氧化氢还原为水。同时,证实了文献[17]提出的磺基酞菁钴在电极表面可能存在着平躺络合吸附和侧面吸附两种形式。并阐明了前者是络合活化O_2,并使其经历两电子还原为H_2O_2的活性中心。后者在电极表面以形成“面对面”的二聚体形式,起络合活化H_2O_2,进而还原为水的活性中心作用。二聚体生成的设想,得到紫外一可见光谱实验的支持。     

铬电沉积过程及H2SO4的作用

在铬镀液(CrO_3/H_2SO_4=250/2.5Wt.)中,电流扫描实验结果表明,铬在玻璃碳电极上沉积需要成核过电位;而在铜电极上不需要成核过电位,其晶核由电极表面氧化膜(CuO CrOH)还原生成的金属Cr提供。铬电沉积前后,CrO_3还原机理不同,H_2SO_4 的作用也不同,沉积前,H_2SO_4的作用主要是活化电极表面,促使CrO_3还原,同时还使表面氧化膜溶解。沉积后,H_2SO_4 则起着保持电极表面附近阴极膜相对稳定的作用,还可能与 Cr(Ⅳ)形成易还原的配合物。     

不锈钢钝化膜的椭圆法及电化学研究

本文用椭园法和电化学方法研究lcr18Ni9Ti不锈钢在含K_2Cr_2O_7的纯化液(5％HNO_3+3％H_3PO_4)中形成的纯化膜及此不锈钢钝化膜在维纶醛化液中的电化学行为。结果表明:(1)钝化膜的生长遵从对数规律;膜的比电阻约为10~(12)(?)—cm,故这种膜有良好的保护性。(2)膜的极化电阻随温度升高而下降,电容则随温度升高而上升,这是由于膜中形成了孔隙。     

铅氧化物膜的X射线光电子能谱分析

PbO_2膜被不完全电化学还原时,能够同时生成多种还原产物.X射线光电子能谱是鉴定这类复杂氧化物膜中元素的化学态及膜组成的有效工具.     

混合精矿体系中方铅矿与黄铁矿浮选分离的矿浆电化学（Ⅱ）─—黄铁矿表面丁基双黄药的电化学还原动力学

双黄药是捕收剂黄药在硫化矿表面形成的典型疏水物质之一，本文采用恒电流极化法研究了黄铁矿表面丁基双黄药电化学还原的动力学行为，得到了动力学参数和动力学方程，表明其电化学还原的过电位较小（１５ｌｍＶ），还原反应轻易进行。     

CdSe膜电极在Na2SO3溶液中的电化学调制光谱

本采用本实验室研制的T-1 EMS电化学调制光谱仪研究了电沉积CdSe电极在1mol／L Na2SO3溶液中的电化学调制光谱(EMRS)特性．实验结果表明，CdSe电极在Na2SO3溶液中的EMRS具有典型的Franz—Keldysh振荡峰．根据Aspnes提出的弱电场三阶微商电解液电反射理论，对CdSe电极的EMRS进行了定量分析，计算出了CdSe电极的禁带宽度和展宽系数等相关参数．结合EMRS随直流偏置电位的变化，快速、准确地确定出CdSe电极在NaSO3溶液体系中的平带电位值．这些参数为研究CdSe电极的半导体性质和界面结构提供了重要信息．     

~(79)Se与黄铁矿反应路径模拟研究

~(79)Se是乏燃料中的一个裂变产物,在排放的乏燃料中所占的比例不到0.001%,但由于它的半衰期长达百万年(t_(1/2)=3.27×10~5年),又具有较强的迁移能力和生物可利用性,使~(79)Se成为高放废物地质处置中重点关注的少数几个放射性核素之一。本研究采用GWB模拟计算~(79)Se-黄铁矿体系的化学反应路径。实验室条件和野外条件下的模拟结果显示,SeO_3~(2-)与黄铁矿发生化学反应后,最终会以稳态的FeSe_2长期存在于地质环境中。黄铁矿作为高放废物处置库化学屏障材料理论上可行。此外,GWB模拟计算结果为更深入的开展放射性核素处置库化学屏障的相关研究和工程应用提供重要理论支持。     

尾式吡啶基锰卟啉修饰电极的作用行为及应用

用电化学法研究了氯化5-[o-(4-(3-吡啶氧基)丁氧基)苯基]-10,15,20-三苯基锰(Ⅲ)卟啉修饰碳糊电极对抗坏血酸催化作用,以及不同pH下抗坏血酸(H_2A)和OH~-在[PyTPP Mn(Ⅲ)]CI的作用机制．pH2．2～5．2范围内,修饰电极对H_2A为一质子参与的电催化机理;随着pH的增加,OH~-和H_2A在电极上形成电催化氧化竞争,pH＞8．2时,由于OH~-逐渐占据了电活性中心,导致OH~-优先于H_2A在电极上电催化氧化,电化学和UV-Vis光谱证明OH~-与卟啉金属中心强烈作用,形成了氢氧根桥联锰卟啉二聚体结构,该修饰电极在酸性条件(pH4．0左右)用于H_2A的测定,在3．992×10~(-6)～4．602×10~(-4)M浓度范围内线性回归方程为Y=0．1449X+0．05894,R=0．9977(n=11);检测限可达7．067×10~(-7)M,并且电极在常温下保存1月,活性仍然稳定。     

具有三维异质结构的CdSe/TiO_2纳米管阵列薄膜制备及性能测试

首先采用阳极氧化法制备TiO_2纳米管阵列,结合不同的电化学方法制备具有三维异质结构的CdSe/TiO_2纳米管阵列复合薄膜。结果表明:电解液中加入酒石酸钾钠,采用循环伏安法和恒压沉积法都得到了分散性好,尺寸小而均匀分布的CdSe纳米颗粒。特别是采用循环伏安法制备CdSe/TiO_2纳米管阵列薄膜时,得到直径为15～20nm的立方相CdSe颗粒,且均匀地分布在TiO_2纳米管管内和管口,能够充分地利用TiO_2纳米管阵列的三维结构,形成具有三维异质结构的CdSe/TiO_2纳米管阵列复合薄膜。光电性能结果表明测试,这种具有三维异质结构的CdSe/TiO_2纳米管阵列复合薄膜能够充分利用太阳光,并有效地促进光生载流子的分离和传输,呈现出最佳的光电化学性能。     

酸性大红的Fe-Cu内电解法还原脱色及其机理

Fe-Cu内电解法使酸性大红还原脱色,其机理是化学还原(零价铁还原和氢加成还原)与电化学还原共同作用的结果,偶氮双键还原为氢化偶氮.在酸性条件下化学还原起主要作用,而在碱性条件下电化学还原起主要作用.循环伏安法显示了铜阴极对酸性大红电催化作用,中性及碱性时比在酸性时更易在铜阴极上还原;而铁炭法中在炭上只有在酸性条件下才有电化学还原作用.酸性大红的FeCu内电解法处理有较宽的pH值适应范围,脱色率可达95%以上,CODCr(化学需氧量)减少50%左右.提高反应温度可以改善酸性大红废水的内电解处理效果.     

铝及Al-Mg-Zn-Cd合金在氯化锂的水、甲醇溶液中的阳极行为及其负差效应机理

研究了纯铝和Al-Mg-zn-Cd合金在氯化锂水溶液和氯化锂甲醇溶液中的阳极特性,探讨了负差效应的机理。合金在LiCl甲醇溶液中有较高的负电位,比纯铝的负差效应小,且其数值随LiCl浓度增加而减小。合金在酸性水溶液中的负差效应受电化学溶解过程控制。铝的阳极氧化不是一步完成的,存在着由低价态氧化为高价态的迟缓性,使得某些低价态离子(如Al~+)离开电极表面,与溶液中H_3O~+发生化学的氧化还原反应而析出氢气。该过程的可能性与电化学溶解速度成正比。     

CaCl_2-NaCl熔盐中Fe~(3+)电化学行为的循环伏安分析

利用ZrO_2(Y_2O_3)固体电解质管集成构建Pt,O_2(air)|ZrO_2作为参比电极的电化学电池,采用循环伏安法在1273、1323、1373、1393K温度下对溶解0.5%Fe2O3的CaCl2-NaCl共晶熔盐中Fe~(3+)的电化学行为进行研究,分析了Fe~(3+)在Pt电极上的还原机理,并计算了电极反应交换电子数、Fe~(3+)扩散系数与Fe~(3+)扩散活化能等电化学参数。结果表明,在实验温度范围内,熔盐中Fe~(3+)在Pt电极上还原为Fe的反应是一步还原并受扩散控制的可逆过程;随着温度升高,Fe~(3+)扩散系数增大,Fe~(3+)扩散活化能为97.91kJ·mol-1。另外,本实验测得的Fe~(3+)扩散系数与文献值基本相符,因此,可以认为利用该电化学电池装置研究溶解有Fe2O3的CaCl2-NaCl溶盐的电化学行为是可行的。