硫化氢间接电解制氢电极材料性能研究

研究了硫化氢间接电解制氢过程中电极材料的性能,考察了不同阴极材料上镀铂厚度、镀铂方式对电极电化学性能的影响,并对阳极材料进行了筛选.实验结果表明,石墨可以作为电解反应器的阳极材料;阴极材料选择石墨载体上离子溅射镀铂,铂层厚度为0.01 μm时具有较好的综合性能,但考虑电解反应器的能耗及镀铂成本,阴极可采用无镀层的石墨材料.     

葡萄糖成对电解反应的研究

本文探讨葡萄糖在无隔膜电解池中成对电解合成葡萄糖酸和山梨醇的可能性，测定了几种电极材料上的电解效率，结果表明，石墨阳极上生成葡糖酸的电流效率可达１００％，普通铅、锌、镍阴极的还原效率很低，海绵状铅对葡萄糖还原有较高的效率。     

苯的间接电氧化

在有隔膜电解槽中 ,以苯为原料 ,Cu2 +离子为电解媒质 ,石墨作阴极 ,铂作阳极 ,对苯的间接电氧化进行了研究。     

H型电解槽中苯的直接电氧化

在H型电解槽中, 以苯为原料, 硫酸为支持电解质, 二氧化铅为阳极, 石墨 为阴极, 直接电氧化合成对苯醌. 对阳极材料、 阴极材料、 支持电解质、 电流密 度、 pH值、 苯浓度、 电解温度、 电解时间和电极面积等诸多影响电解的因素进行了研究 , 确定了由苯直接电解合成对苯醌的最佳条件.     

新型铅合金电极用于电解法制备臭氧

探讨了Pb及铅合金电极的电化学性能、耐腐蚀性能和电解产生臭氧的产率,及铅合金电极在不同电流强度下电解产生臭氧的最佳条件。结果表明:掺杂Sn、Ce等金属能提高铅合金电极的析氧电位和臭氧产率,其中以Pb-0.8%Sn-0.1?-0.1?合金电极为阳极,铂电极为阴极,饱和硫酸钾溶液为电解液,pH=1,电流强度为7.5 mA时,产生臭氧的最高电流效率达到19%。     

低钾含量低温电解质中阴极电解膨胀研究

以钠冰晶石-钾冰晶石混合体系作为研究对象,测量半石墨质阴极电解膨胀率。研究结果表明:随着AlF3含量的增加,阴极电解膨胀率逐渐降低,且随着AlF3含量的增加,对半石墨质阴极膨胀的影响也加剧了。随着钾含量的增加,半石墨质阴极膨胀率增大,随着钾冰晶石含量的增加,对半石墨质阴极膨胀率的影响是先加剧后减弱。     

钌电极电解还原法制备铀（IV）的研究

研究了在ＵＯ２（ＮＯ３）２－ＨＮＯ３－Ｎ２Ｈ５ＮＯ３体积中，以镀钌钛网为阳极，钛板为阴极电解还原制备铀（Ⅳ）的方法；探讨了电流密度，肼浓度，铀浓度，硝酸浓度以及隔膜等对铀（Ⅵ）电解还原的影响，确定了电解还原制备铀（Ⅳ）最佳的工艺条件；在隔膜电解时，Ｕ（Ⅵ）的还原率可达１００％，而无隔膜电解还原时，Ｕ（Ⅵ）的还原率为６２％。     

镍电解阳极液直接电解净化除铜研究

本文探讨了镍电解阳极液直接进行电解净化除铜处理过程。镍电解阳极液中的ＣＵ２＋离子优先于Ｎｉ２＋离子在镍电极和铜电极上放电还原，其电极过程具有溶液扩散传质步骤控制的动力学规律。在阴极电位不低于－０．５００Ｖ（ｖｓ．ＳＣＥ．）和溶液搅拌条件下，采用多孔镍作阴极在常温下就能使镍电解阳极液的ＣＵ２＋离子浓度降至０．００２ｇ／Ｌ以下，达到深度净化除铜要求。加强溶液搅拌和增大电极面积有利于加快电解净化除铜速度，电解净化除钢产物为９９％以上的金属铜粉。     

电解氧化镨工艺过程中石墨阳极的消耗研究

稀土电解镨过程中石墨阳极的消耗对生产有重要影响。石墨阳极的非正常消耗是生产成本增加,而且会增加产品碳含量,金属纯度难以控制,产品合格率低。通过生产数据说明石墨阳极消耗的主要方式,研究电解温度、氧化镨加入量和石墨阳极的致密度对阳极消耗的影响,分析原因指出如何降低石墨阳极的消耗。     

膜电解法合成重铬酸钾的研究

采用自制聚四氟乙烯两室电解槽,以铂片作阳极,不锈钢片作阴极,Nafion？系列全氟磺酸阳离子交换膜作隔膜,铬酸钾、氢氧化钾为原料,研究了电解合成重铬酸钾的新方法。工作中以电流效率、转化率和直流电耗为优化目标,采用正交实验,探讨了电流密度、反应温度、阳极液K2 CrO4初始浓度、阴极液KOH初始浓度、反应时间、膜厚等因素的影响,最终确定电解合成重铬酸钾的最优工艺条件为：反应温度80℃,电流密度2．5kA· m-2,反应时间为理论电解时间408min,阳极液K2 CrO4初始浓度350g/L,阴极液KOH初始浓度50g/L,膜厚0．05mm。     

锰酸锂电池循环性能的改进

采用商品化的LiMn2O4和石墨作为正负极材料制作锰酸锂电池,并利用XRD和SEM表征LiMn2O4原料的结构和形貌.研究不同正负极料量比对电池性能的影响,对各个料量比电池循环之后的正极进行XRD分析.研究结果表明:LiMn2O4容量随着正负极料量比的增大而增大,最高达到106 mA·h/g,而电池的循环性能随着正负极料量比的减小而改善,正负极料量比为2.35时,170次循环后电池容量保持率为87.3%,并且在循环过程中,电池循环性能随着循环的进行而改善;循环后的LiMn2O4晶胞发生收缩,LiMn2O4的结构稳定性提高,并且其晶胞收缩程度随着正负极料量比的减小而增加.     

Sodium-ion capacitors with superior energy-power performance by using carbon-based materials in both electrodes

Na-ion capacitors(NICs) are promising energy storage devices in virtue of their merits in combining the high energy densities of secondary batteries and the high power densities of supercapacitors.However,it is still very challenging to achieve a balanced energy-power performance in NIC device due to the kinetic imbalance between the battery-type anode and the capacitive-type cathode.In this work,an NIC device based on carbon materials for both anode and cathode has been reported.As-prepared(polyimide/graphene oxide)-derived carbon(PIGC) anode material shows excellent rate capability,which can deliver a specific capacity of 110 mAh g~(-1) at high current densities of 5 A g~(-1).In addition,the N,B co-doped expanded reduced graphite oxide(NBEG)cathode demonstrates a high specific capacitance of 328 F g~(-1).Due to the improved rate capability of PIGC anode and specific capacitance of NBEG cathode,the imbalance on the energy and power densities between anode and cathode is well addressed.As-assembled PIGC//NBEG device can deliver an energy density of 55 W h kg~(-1) even at a high power density of 9500 W kg~(-1).The energy-power properties of PIGC//NBEG are superior to many state-of-the-art NIC devices that using carbon or non-carbon based electrodes.This work offers not only a promising device configuration with superior energy-power properties,but also a guidance for the design strategies on electrode materials for high-throughput energy storage systems.     

CNTs气体电极高效产H2O2及在直接蓝脱色中的应用

以碳纳米管等气体电极为阴极，石墨为阳极，构成电化学体系现场产生H2O2，考察电流密度对H2O2产生量的影响．结果表明：pH值为7、电流密度为20mA／cm^2、曝气量为1．3L／min时，通电1h，CNTs气体电极H2O2产生量为1036mg／L，是活性炭气体电极的1．7倍．以CNTs气体电极为阴极，Sb-SnO2／Ti电极为阳极，阴阳极联合降解直接蓝染料，60min脱色率达96％，且反应符合拟一级反应动力学．     

隔膜电解法处理草浆黑液

进行了隔膜电解法处理草浆黑液的可行性实验研究．隔膜电解法实验采用铸铁作牺牲阳极,石墨作阴极,多孔性的滤过式隔膜将阳极区与阴极区分开;阳极及其附近有铁的氧化与水解反应,碱木素的取代反应;阴极有析氢反应;水分子和钠离子在势场力作用下透过隔膜从阳极区进入阴极区,碱木素分子被隔离在阳极区;阳极区不断加入黑液,取走木素沉淀,阴极区不断取走回收碱液,从而实现碱液与木素的分离．在电流为1A、电压为8V及室温条件下电解12h,阳极区黑液的色度、悬浮物及COD的去除率分别为66.4%,75.3%和94%,碱回收率达到94%以上．实验结果表明,作为一种处理黑液的碱回收技术,隔膜电解法处理草浆黑液比较容易直接嫁接到制浆工艺中,有可能成为解决草浆碱回收技术的新途径．     

Electrochemical hydrogen storage of aligned multiwalled carbon nanotubes

Hydrogen storage of aligned multi-walled carbon nanotubes (a-MWNTs),non-aligned MWNTs(n-MWNTs) and graphite electrodes are studied by the electro-chemical measurements .The electrodes are prepared by mixing carbon nanotubes (CNTs) copper powder and ptfe binder in a weight ratio of 1:5:3 and compressing the mixture into porous nickel collector,The results show that the electrochemical hydrogen storage capacity of the a-MWNT electrode is up to 1625 mAh/g corresponding to a high hydrogen storage of 5.7 wt% ,which is 10 times that of graphite electrode and is 13 times that of n-MWNT electrode, suggesting that a-MWNTs are promising materials for electrochemical hydrogen storage.     

玻碳基Pt/C/NH4NiPO4复合电极电催化氧化乙醇

以磷酸二氢铵、氢氧化钠和四水合乙酸镍为原料,聚乙二醇-400为模板剂,应用X-射线粉末衍射法(XRD)和循环伏安法考察低温固相反应合成NH₄NiPO₄·H₂O材料的最佳反应条件,在反应时间为4 h、反应温度70 ℃、氢氧化钠用量为n_乙酸镍:n_氢氧化钠=4:1时易得到较完整晶体材料,并应用扫描电镜(SEM)、红外光谱(FT-IR)及热重差热分析(TG-DTA)对产品进行表征. 实验表明将产物应用到Pt/C电催化电极中,玻碳基Pt/C/NH₄NiPO₄复合电极的电催化乙醇性能明显比石墨基Pt/C电极、石墨基Pt/C/NH₄NiPO₄复合电极优越,氧化电流较大,氧化电位降低,且具有一定的电容量,氧化电流可瞬间增加,是电催化乙醇电极潜在的特色电极.      

不同因素对三维电极体系电极电位的影响

反应器采用颗粒状活性炭为填料，中间位置添加隔膜，研究了不同条件下三维电极体系电极电位的分布规律及其影响因素．结果表明，三维电极阴极和阳极区靠近隔膜处的电极电位绝对值明显高于靠近两极处的电极电位，且阴极和阳极区电极电位绝对值都随外加电压的增大而上升．阴极板材料性质决定了阴极板电极电位的高低：阴极板材料还原性能愈强，其极板电极电位负值绝对值愈大；阴极板材料还原性能愈弱，其极板电极电位负值绝对值愈小．不同厚度隔膜处理不会影响极板电极电位高低，也不会影响阳极反应区电极电位大小，但能提高三维电极体系还原区的还原能力．与低浓度的反应溶液相比不仅提高了阴极反应区电极电位，还能影响极板电极电位的高低．     

电解法处理罗丹明B生产废水的工艺及机制研究

随着染料工业的不断发展,其生产过程中产生的废水已成为主要的工业水体污染源。采用电解法处理罗丹明B生产废水,首先研究了极板材料和电流密度对废水处理效果的影响,结果表明：分别以镍板和RuO₂-IrO₂-TiO₂/Ti钛网为阴、阳极,控制极间距3 cm,电流密度2.0 A/dm²,电解时间40 min,废水COD去除率可达44.3%,脱色率高达94.7%。然后通过H型电解槽实验和红外光谱对电解法处理罗丹明B生产废水的机制进行了探究,初步推断：阳极表面生成的氯气溶于水生成次氯酸,次氯酸氧化破坏废水中有机物分子的发色基团并促使其发生分解,生成的小分子有机物由于水溶性较差,被阳极表面生成的氯气以及阴极表面生成的氢气浮选出来,从而最终实现废水COD的降解和色度的去除。     

铁基二氧化铅电极电解法制臭氧研究

以自制铁基二氧化铅电极作阳极,以石墨电极作阴极,探讨在不同电流强度和不同电解液条件下进行电解产生臭氧的最佳条件.