离子液体1-丁基-3-甲基咪唑溴盐对CO2电催化还原的活化机理研究

利用线性伏安、塔费尔动力学和电化学交流阻抗的表征手段,研究了离子液体1-丁基-3-甲基咪唑溴盐([Bmim]Br)和碳酸丙烯酯构成的电解液中,离子液体对CO_2在Ag片电极电还原过程中的活化作用机理。线性伏安和塔费尔动力学测试表明:以[Bmim]Br作电解质时,CO_2电催化还原的起始还原电位正移,并有效促进CO_2被还原为CO_2~(·–)。电化学交流阻抗测试发现:咪唑阳离子[Bmim]~+在Ag片电极上发生吸附,并与CO_2~(·–)相互作用形成了[Bmim-CO_2]_(ad)中间体,降低了电催化还原CO_2反应的活化能,促进了CO_2的转化。     

生物扰动下水/沉积物体系中pH,DO和p_(CO_2)的变化规律

利用平面光极技术,制备pH、溶解氧(DO)和CO_2分压(p_(CO_2))荧光传感膜,构建集3种膜于一体的水/沉积物模拟体系,并研究颤蚓扰动作用下体系中pH,DO,p_(CO_2)的二维分布与协同变化规律.结果表明:无生物扰动体系中上覆水和沉积物各参数变化较小;存在颤蚓扰动体系中各参数随时间变化均较显著,随着扰动时间延长,体系中pH,DO,p_(CO_2)呈均一化趋势;在有生物扰动的体系中,3个参数间存在一定的协同变化趋势并相互影响.     

修饰碳糊电极H_2O溶液中BQ对CO_2的电化学捕获

利用1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([BMIM]PF_6)修饰的碳糊电极(CILE)作为反应界面,开展H_2O溶液中苯醌(BQ)对CO_2捕获的电化学研究.结果表明:离子液体修饰的碳糊电极相较于普通碳糊电极具有较低的电荷传递电阻、更好的电子转移可逆性.利用电化学和现场红外光谱电化学技术实现宏观和微观的同步观察,探讨电化学过程中各物种的变化.结果表明:BQ电化学还原产物BQ~(-·)与CO_2作用,生成[BQ…CO_2]~(-·),随后进一步还原为[BQ…CO_2]~(2-).随着BQ浓度的增加,CO_2的转化捕获逐渐增多,当BQ达到一定浓度后,CO_2消耗量基本保持不变,过量的BQ发生电化学还原生成BQ~(2-).     

在[NiFe（CN）6]^2—／1—电极上电聚合邻氨基酚膜的研究（Ⅱ）

本文报导在镍电极上化学修饰[NiFe(CN)_6]~(2-/1-)作为基体电极电聚合制备邻氮基酚膜,在膜上电化学掺杂Cu~+,它对葡萄糖的电化学还原起催化作用,实验结果表明:在KOH或Na_2CO_3介质中,这种化学修饰电极对葡萄糖的还原起明显的催化作用。     

用循环伏安法研究钴卟啉的催化体系——CO_2电催化还原的研究(Ⅵ)

用循环伏安法研究了碘化四(4-三甲基苯胺)卟啉合钴催化CO_2电还原体系。考察了体系受CO_2压力和有机碱的影响以及对扫描速度变化的响应情况。证明了-1.2V(vs SCE)还原峰为CO_2CO(Ⅰ)TMAPH-还原峰,CO_2催化电还原经历配位活化过程。     

多壳层TiO2/石墨烯复合纳米材料的制备及其在光催化还原CO2中的应用

使用碳球作为模板,利用水热-煅烧的方法制备了多壳层TiO_2。以多壳层TiO_2和氧化石墨烯为原料,利用水热法制备了多壳层TiO_2/还原氧化石墨烯(r-GO)光催化剂。运用XRD,TEM,FT-IR,DRS等测试手段对制备的样品进行表征;并探究其在可见光下对光催化还原CO_2的活性。表征结果表明粒径均匀的多壳层TiO_2纳米球均匀地分布在r-GO表面,r-GO的引入拓宽了光响应的范围。光催化结果表明,复合r-GO后TiO_2的光催化性能显著地提升。     

天然橡胶/碳纳米管混合基质膜的气体传递特性

为了提高CO_2分离膜的性能,将多壁碳纳米管(MWCNTs)添加到天然橡胶(NR)中制备NR/MWCNTs混合基质膜。考察了MWCNTs含量对混合基质膜机械性能的影响,研究了MWCNTs含量、进料气压力和热交联时间对NR/MWCNTs混合基质膜CO_2分离性能的影响,研究了膜的耐老化性能,探讨了混合基质膜的CO_2传递机制。结果表明:随着MWCNTs的增加,混合基质膜的CO_2渗透系数逐渐增加,而CO_2/N_2选择性先增加后减少;当MWCNTs与NR的质量比为2.0%,混合基质膜的气体分离性能达到最优,其CO_2渗透系数和CO_2/N_2选择性分别为138 Barrer和12.5.随着压力的增加,膜的CO_2渗透系数和CO_2/N_2选择性逐渐增加。当热交联时间为24 h,在压力为2 bar下,MWCNTs与NR的质量比为2.0%的NR/MWCNTs混合基质膜的CO_2渗透系数和CO_2/N_2选择性分别为95 Barrer和16.8;且热交联的膜比未交联的混合基质膜具有更优异的耐老化性能,这是因为MWCNTs与NR形成紧密的交联网状结构。     

邻菲啰啉络合物膜修饰电极研究

本文描述了Fe(phen)_3~(2+)和Cu(phen)_2~+膜修饰电极的制备方法,用Raman光谱、红外光谱、紫外-可见光谱和扫描电镜对膜进行了表征。在高氯酸钾水溶液中,Fe(phen)_3~(2+)膜的氧化还原反应是可逆的,现场Raman光谱可跟踪其氧化还原过程。Cu(phen)_2~+膜显示了离子交换性质。Cu~(1+/2+)(phen)_(2/3)-Fe(CN)_6~(4~(-/3-))膜具有变色电压低、响应时间快、稳定性好和寿命长等电化学变色特性,是一理想的氧化还原指示剂,可能制成电着色器件。     

廉价金属催化剂可见光催化还原CO2的研究

本研究利用廉价过渡金属锰配合物fac-Mn(bpy)(CO)3Br和四苯基卟啉锌(ZnTPP)在可见光下催化还原CO_2.结果表明,在可见光环境下,该体系能够有效地将CO_2选择性转化为CO,而随着ZnTPP的浓度的增大,CO_2的光催化还原产物CO的产生速率和产量均有增大.当Mn(bpy)(CO)3Br与ZnTPP的浓度比为1∶2时,产物CO的转化值TON达到97.     

O_2/CO_2燃烧条件下NO_2还原特性的实验研究

为探究O_2/CO_2燃烧条件下NO_2的还原特性,利用固定床反应实验系统,研究了温度、矿物质、灰分以及反应气氛变化对NO_2还原行为的影响规律与作用机理。实验结果表明:NO_2的还原率随反应温度升高而增大,当反应温度大于873K时,NO_2还原反应显著加快;反应温度为1 073K时,NO_2还原率达到90%以上。煤灰中主要的矿物质成分对NO_2还原过程表现出催化促进作用,相应矿物质催化NO_2还原的活性顺序为Fe2O3MgOCaOAl2O3Na2CO3K2CO3SiO_2。准东煤灰中活性矿物质成分含量较高,煤灰对NO_2还原的催化活性顺序为五彩湾煤灰天池煤灰灵新煤灰。此外,O_2/CO_2燃烧气氛中CO体积分数的增加会促进NO_2的还原,高体积分数的CO_2对NO_2的还原有明显的促进作用,而O_2体积分数的增加会在一定程度上抑制NO_2的还原。动力学分析结果表明,O_2/CO_2燃烧中局部高体积分数CO降低了NO_2还原的表观活化能,从而能够促进NO_2的还原。     

Preliminary study on electrochemical reduction of carbon dioxide on nickel and platinum electrodes

The electrochemical reduction of carbon dioxide was investigated on nickel and platinum electrodes in 0.5 mol dm^-3 KHCO3 solutions. The main products were formic acid and carbon monoxide during the electroreduction of CO2, and the Faradaic efficiency for this process depended on the characteristics of the electrode. At ambient temperature and pressure, the Faradaic efficiency was measured to be 8.6% and 2.5 % respectively for the production of formic acid and CO with Pt electrode at - 1.3V vs Ag/AgCl （saturated KCl）. At this same potential, the Faradaic efficiency was measured to be 8.9% and 1.7% respectively with Ni electrode. Tafel plots showed that the electrochemical reduction of CO2 was not limited by the mass transfer process in the range of -0.8 to - 1.2V vs Ag/AgCl （saturated KCl）.     

不锈钢电化学诱导表面退火的机理研究和处理工艺优化原则

采用XRD、循环伏安和硬度测试等方法研究了不锈钢中的电化学诱导表面退火(EISA)的机理及处理工艺。结果表明:阴极过程中的H+离子还原、H原子向钢内部的扩散和积聚,阳极过程中H原子重新氧化是EISA相变的决定性过程。-1.44 V(相对于饱和甘汞电极)的阴极电位可致H+离子还原,足以导致EISA相变。当阳极电位高于0.3 V(相对于饱和甘汞电极)时会形成过厚的钝化膜,阻止H原子的扩散,从而抑制EISA相变。长阴极/短阳极的处理方式可以提高EISA处理效率。只有在电脉冲处理过程中防止溶液中Fe2+/Fe3+反应发生才会发生EISA相变。     

电位对无捕收剂溶液中黄铜矿表面化学构成的影响

采用循环伏安法、X射线光电子能谱研究了黄铜矿在中性无捕收剂浮选介质中不同电位极化后其表面产物相的化学构成.结果显示黄铜矿在中性无捕收剂溶液中表面相中的S以具有黄铜矿晶体结构的亚稳相缺金属硫化物CuFe1-xS2,CuS2和稳定相多硫化物Sn-的形态存在.当电位提高到0.1 V/SCE,表面相中的Sn-消失,大量的S0和少量高价态(+4/+6)硫相(S2O23-/SO24-)形成.当极化电位大于0.35 V/SCE,表面相中S0的量急剧减小,氧化形成了大量的高价态(+4/+6)硫相(S2O23-/SO24-).表面相中的Cu以CuFe1-xS2的形式存在,高电位下出现少量的CuO相.Fe在低电位...     

铑—1—（2—吡啶偶氮）萘酚络合吸附波测定微量铑

铑和 1- (2 -吡啶偶氮 )萘酚 (PAN)在 p H=5.0 0的邻苯二甲酸氢钾—氢氧化钠介质中生成具有电活性的络合物 ,在单扫示波极谱 - 0 .6 7V(vs.SCE)处呈现良好极谱还原波 .该波二阶导数峰高与铑的浓度在 2 .3× 10 -8～ 4 .8× 10 -7mol· L-1和 4 .8× 10 -7～ 9.7× 10 -6mol· L-1范围内呈线性关系 ,检出限为 7.6× 10 -9mol· L-1,并成功的用于贵金属合成样及合金样品中铑含量的测定 .实验结果表明该极谱波属络合吸附波     

酸性铬兰K固体石蜡碳糊修饰电极溶出伏安法测定痕量钴

在pH为8.5,0．2mol／L,氨性缓冲底液中,以酸性铬兰K（ACBK）为修饰剂,固体石蜡为粘合剂,制备了ACBK碳糊修饰电极。在-1．0V电位下富集,将钴以Co－ACBK络合物的形式吸附在电极上,以阳极溶出伏安法制定Co2+,在十0．106V（VS．SCE,以下同）处有灵敏的氧化峰,其一次微分峰电流与Co2+浓度在1．0X10~-12～1．0X10~－5mol／L范围内的负对数呈良好的线性关系,此法的检测下限为5.0X10~13mol／L.     

乙醛酸与水杨醛在Cu—Hg阴极上的电解合成

选用便于操作的固态Ｃｕ－Ｈｇ合金作阴极，对草酸与水杨酸进行恒电位电解。电解电流效率均达到５５．０￣６０．０％。     

线性扫描吸附伏安法测定食品中痕量氟

报道了食品中氟的线性扫描溶出伏安法测定 .在 p H=4 .9的 0 .0 2 mol/L六次甲基四胺的缓冲溶液中 ,铈 -茜素络合剂 -氟的络合物产生一灵敏的阴极峰 ,峰电位为 -0 .85V( vs.SCE) ,峰高与 F- 浓度在 2 .0× 1 0 - 8～ 4 .0× 1 0 - 7mol/L范围内呈线性关系 ,检出限为 1 .0× 1 0 - 8mol/L .该法用于食品中的痕量氟的测定 ,结果满意 .另外 ,对峰电流的性质和电极反应的机理进行了研究     

fac-[Re{η^3-MeN（CH2CH2O）（CH2CH2OH）}-（CO）3]的合成、晶体结构与表征

详细研究了[Re2（CO）10]在TMNO·2H2O的作用下与配体MeN（CH2CH2OH）2的反应,反应产物用二氯甲烷一已烷混合溶剂重结晶,得到Re（I）单核配合物fac-[Re{η^3-MeN（CH2CH2O）（CH2CH2OH）}-（CO）3]。采用元素分析、红外光谱和^1H NMR对配合物的结构进行了表征。用SMARTCCDX射线衍射仪测定了晶体结构,结果表明该晶体属单斜晶系,P21／n空间群。在此晶体结构中,每个铼（I）阳离子与2个氧原子、1个氮原子和3个羰基六配位构成变形的八面体结构。     

水杨醛缩甘氨酸Schiff碱,2-氨基吡啶或甲醇混配Cu(Ⅱ),Zn(Ⅱ),Ni(Ⅱ)金属配合物的电化学合成及表征

采用金属Cu,Zn,Ni为"牺牲"阳极,在无隔膜电解槽和含配体水杨醛缩甘氨酸Schiff碱、2-氨基吡啶的甲醇溶液中首次电解合成了Cu(Ⅱ),Zn(Ⅱ),Ni(Ⅱ)配合物.利用元素分析、质谱、核磁、红外光谱、紫外光谱、热分析对配体和配合物进行了表征,确定了配合物的化学组成为ML.L.′nH2O[L=C9H7NO3,(M=Cu(Ⅱ),L′=CH3OH,n=0;M=Zn(Ⅱ)、Ni(Ⅱ),L′=2-氨基吡啶n=1)].电合成Zn(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)配合物的电化学效率Ef接近0.5 mol.F-1,电极反应为2电子反应,电合成Cu(Ⅱ)配合物的电化学效率Ef接近1.0 mol.F-1,电极反应为1电子反应,Schiff碱配体均以三齿进行配位.Cu(Ⅱ)配合物中Cu(Ⅱ)(L)L′/Cu(I)(L)L′电对的可逆半波电位Er1/2为-1.225 V(vs SCE).     

CO2/DME/CH3OH和CO2/DME/C2H5OH体系的汽液相平衡研究

文中基于对CO₂/DME,DME/CH₃OH,CO₂/CH₃OH和DME/C₂H₅OH体系汽液相平衡研究的文献调查,采用Gibbs-Duhems方程对实验数据做热力学一致性检验和热力学模型评价。研究表明,PR-NRTL模型组合对四个体系都有良好的表现。进而基于通过检验的二元体系数据拟合了5个组合的NRTL模型的交互作用参数,并以此模型研究了CO₂ /DME/CH₃OH和CO₂/DME/C₂H₅OH两个三元体系。计算给出的CH₃OH/DME/CO₂体系的VLE数据与文献值偏差很小,表明此PR NRTL模型组合能较好地描述其高压下的VLE行为,在此基础上对C₂ H₅OH/DME/CO₂体系的VLE行为进行了预测,给出了VLE相图。