Cr3+浓度对钒液流电池正极液的电化学性能影响

电解液组成对钒液流电池(vanadium redox flow batteries,VRB)的电化学性能影响较大.本文采用循环伏安法(cyclic voltammetry,CV)和电化学阻抗谱(electrochemical impedance spectroscopy,EIS)研究了正极液中Cr3+浓度对V(Ⅴ)/V(Ⅳ)电对的电极过程的影响规律,发现Cr3+没有引发副反应,但影响反应活性、电极反应可逆性、钒离子扩散、界面膜阻抗和电极反应阻抗等电化学性能.实验结果表明,Cr3+在一定浓度范围内可以提高电极反应的可逆性和钒离子扩散,当Cr3+浓度由0增大至0.30g L-1时,V(Ⅴ)/V(Ⅳ)电极反应可逆性增强,同时扩散阻抗降低,钒离子扩散系数由参照溶液中的(5.48~6.77)×10-7增大至(6.82~8.44)×10-7cm2s-1,提高了~24%,但是当浓度大于0.30g L-1时,扩散阻抗增大,扩散系数降低,而界面、液膜和电荷转移等阻抗持续增大.因此,Cr3+在一定浓度范围内可以强化钒离子的扩散与传质过程,但是会增大液膜、界面和电荷转移等阻抗,并且浓度不超过0.10g L-1时对电极反应过程影响不大,浓度不超过0.30g L-1时对钒离子的扩散有利.     

一种新型的锂离子选择电极

以八甲基四氧Quaterene的氢化产物为中性载体,邻苯二甲酸二辛酯为增塑剂,研制成功了一种PVC膜锂离子选择电极.在纯氯化锂溶液中,这种电极在10~(-5)M到10~(-1)M范围内呈现Nernst响应,平均斜率为60士1毫伏/pLi~+.采用分别溶液法测定了对K~+、Na~+、NH_4~+、     

3-乙基-5-[2-(3-乙基-2-苯并亚噻唑啉基)亚乙基]罗丹宁(BTER)蒸发膜的结晶形态及晶面取向对光电性能的关系

前已报道份菁染料3-乙基-5-[2-(3-乙基-2苯并亚噻唑啉基)亚乙基]罗丹宁(简称BTER)在1.33 Pa真空中快速蒸镀可得光导性能优良的多晶薄膜,还观察到蒸发膜有一个从非晶态向多晶态转变的过程,蒸发膜的光导电流随多晶生长而有规律地增高,说明蒸发膜的光电性能与薄膜的结晶形态有关。近期又生长出α-晶型及β-晶型两种同质异晶BTER单晶。α-单晶属三斜晶系为紫红色针状,β-单晶属单斜晶系为亮绿色片状。     

关于铝硅酸离子的形成机理

将高纯铝溶入NaOH溶液,制成含Al_2O_3160.8g/l、Na_2O180.0g/l的铝酸钠溶液,其紫外吸收光谱如图1中曲线I_a,在2300～2900×10~(-8)cm波段有强吸收带。将其与含Al(OH)_6~(a-)、Al_2(OH)_(10)~(4-)、[(HO)_3Al—O—Al(OH)_3]~(2-)等各种铝酸离子的固体化合物以及已确证主要含     

羧基化碳点—铝(Ⅲ)复合荧光探针定量检测氟离子

制备了羧基化碳点(CDs)并利用其羧基与金属离子的配位特性构建了三价铝离子(Al3+)-CDs复合荧光探针,进一步利用氟离子与羧基对金属铝离子的竞争特性建立了环境中氟离子的定量检测方法.结果表明,Al3+使表面羧基化荧光CDs簇集而发生显著的荧光猝灭.当F-存在时,由于F-能与Al3+发生强烈相互作用,CDs分散,荧光恢复.据此建立荧光增强定量检测F-的方法,其线性范围为4.0×10-5~6.0×10-3mol/L.该法用于玻璃厂排放的废水中F-的检测,回收率在93%~106%之间,相对标准偏差RSD小于7.6%,简单快速.     

低温低氧压下激光法在金属基底上沉积高温超导薄膜的缓冲层钇稳定氧化锆

制备高临界电流J_c的高温超导线材与带材是高温超导走向强电应用的重要课题.与Bi系及T1系相比,YBa_2Cu_3O_(7-δ)(YBCO)的不可逆线低,在液氮温区仍有很强的钉扎力.YBa_2Cu_3O_(7-δ)已在单晶基片上生长出很高质量的薄膜,J.高达(5～6)×10~6A/cm~2.但是单晶基底对强电应用是不利的,为了使YBCO薄膜的优良性能应用于带材,必须把YBCO沉积到可弯曲并且便宜的金属基底上.为防止金属基底与YBCO之间的扩散反应,用钇稳定氧化锆(YSZ)做缓冲层.但是用这种薄膜沉积法得到的带材由于不是外延生长,J_c为 10~3～10~4A/cm~2.近来人们用离子束辅助沉积法(IBAD)在金属基底上得到具有平面内织构的YSZ缓冲层,并在其上外延生长出J_c达到 10~6A/cm~2的YBCO薄膜,这使得IBAD薄膜法成     

真空度对酞菁铜蒸发膜结晶形态的影响

前文我们已经报道了在10~(-5)乇(系数略,下同)下所得酞菁铜蒸发膜(α-型)的晶粒取向与分子束入射角的关系。本文介绍我们用x射线衍射、扫描电子显微镜等手段研究真空度对晶型及蒸发膜形态等影响的研究结果。文中特别注意了随着真空度下降,α-PcCu向光导性较好的X-PcCu的转变过程。实验表明,在10~(-3)—10~(-6)乇下所得的是α-型蒸发膜.在X射线粉末衍射图上,衍射峰峰位和相对强度与酸糊法所得的α-PcCu完全相同(图1a、b)。在10~(-3)—10~(-6)乇范围里蒸发膜的可见光谱图形与α-PcCu的也相同,主峰波数在16.2×10~3cm~(-1)处,次峰波数约在14.5×10~3cm~(-1)处(图2)。在乙醇-二溴乙烷体系的密度梯度管里(20.0℃),10~(-3)至10~(-6)乇下所得蒸发膜的密度相同,为1.64lg/cm~3,与酸糊法所得的α-PcCu的一样(图     

纳米离子导体Ca_(1-x)La_xF_(2+x)的复阻抗谱和介电常数

在阴离子导体中,除氧离子导体外,研究得较多的是氟离子导体.由于卤素有高的氧化能力,氟化剂与金属的反应对应于体系自由能的很大变化,若用作电极对则可得到高的电压和功率密度;而且F~-是最小的单电荷阴离子,氟化物很有希望制成离子电导率高的固体,此外,氟化物常是电子绝缘体,结构简单,便于简化理论模型.为了提高氟离子电导率,一般采用掺杂异价氟化物的方法,如文献[1]对(CaF_2 YF_3)、文     

Si的低温电学性质

本文在20°—300°K研究了室温载流子浓度2×10~(12)—1×10~(20)cm~(-3)含硼或磷(砷)Si的电学性质。单晶Si材料是由直拉法与浮带法所制备的。研究用的样品均垂直拉晶方向[111]切成16×4×2毫米~3的矩形。电极用冷压金丝或铝合金化经压触来达到欧姆接触。电阻<10~5欧姆的样品,用直流补偿法来进行测量,电阻>10~5欧姆的样品,则采用DC-1静电计电路来进行测量,前者实验误差为±5％,后者为±10％。从霍尔系数与电阻率的温度关系分析指出,对于较纯样品的硼受主能级的电离能为4.5×10~(-2)ev(位于价带上),磷施主能级的     

侧链有序交联型咪唑功能化阴离子交换膜

利用甲基氢醌和4,4′-二氟二苯基甲酮的缩聚反应,合成了含苯甲基的聚芳醚酮二元有序结构的聚合物.随后,利用N-溴代琥珀酰亚胺(NBS)溴代,溴代产物同时接枝1-甲基咪唑和1-乙烯基咪唑制备了一系列侧链有序交联型的阴离子交换膜(Im-PEEK-x).透射电子显微镜图显示Im-PEEK-0.7膜具有较好的微相分离结构.ImPEEK-0.7膜的离子传导率为6.68×10~(-2)S/cm,拉伸强度达到60.03MPa,并且在80℃的吸水率、溶胀率分别为16.56%, 18.2%.在耐碱稳定性测试中, Im-PEEK-0.7膜浸泡在80℃, 1 mol/L NaOH溶液中200 h后,其IEC值仍为泡碱前的81.5%,表现出优异的耐碱稳定性.说明侧链有序具有微相分离结构的交联型阴离子交换膜具有优异的离子传导率和稳定性.     

脉冲极谱的研究

极谱在有机和无机分析上已经广泛的应用,但是由于电容电流限制,对于测定浓度低于10~(-5)M 的物质就很困难。Barker 的方波极谱提出,可使测定浓度的下限降至10~(-7)M 或更低,但只限于电极反应为可逆的物质。石桥藤永的增感线路虽然提高了电解电流,但电容电流亦随之增大,使他的方法很难在实际上应用。为了解决极谱灵敏度问题,基于下述原理,提出了脉冲极谱。它能使电极反应可逆及不可逆物质的电     

[反式-二硝基-二苯骈-18-冠醚-6]硫氰化钾-水络合物的X-光粉末衍射诠释

本文根据模板理论,制成了[反式-二硝基-二苯骈-18-冠醚-6]化合物,随着孔径大小不同对某些金属有选择性络合作用,已经用于理、工、农、医各个部门。但主要用于铀矿、碱金属、稀土金属等的富集分离及相间转移催化反应和离子选择电极等方面。引入硝基是改进反应性能,扩大应用范围的重要方法。     

纳米氧化钴的制备及其超电容特性

实验制得粒径为3 nm左右的氧化钴微粒材料并以此制成电化学电极. 分析测试表明该氧化钴微粒不仅粒度小, 具有较大的比表面积(192 m²/g)及适宜的孔径分布(1~3 nm为主), 而且在一定程度上解决了小颗粒材料存在的团聚问题. 电化学测试表明, 此电极具有典型的电容性能, 单电极比容量为370~401 F/g, 主要以超电容形式存在.     

银夹板对Bi(2223)厚膜载流特性的影响

对Bi系高温超导体,使用银包套的方法已取得了良好的效果,这种银包套带材样品在4.2K下能在很高的外加磁场(>25T)超导地通过10~5A/cm~2电流,因而银将可能作为这类超导体应用的稳定基材.但在 Bi(2223)银包套带材的性能测量中,电流引线和电压引线是直接焊在银包套上的,由于银的电导率约为Bi(2223)相a-b面正常态电导率的10~(-3),因此银基体构成电流通路,对测量结果有一定的影响.然而研究银包套对样品性能的影响文章报道很少.为了比较准确地反映银包套对样品传输电流特性测量的影响,我们分别测量了银夹板厚膜以及由其制成的裸膜样品在零场下的R-T曲线、J_c-T曲线和磁场平行和垂直于c-轴情况下的J_c-H曲线.     

含双阳离子梳型聚芳醚砜阴离子交换膜的合成与性能

为了提高聚合物阴离子交换膜的电导率、碱稳定性和尺寸稳定性,本研究通过分子结构设计,利用4-氟-2,2,2-三氟苯乙酮、3,5-二甲基苯酚、苯酚为起始原料,经两步有机反应合成了含二甲基苯氧基苯侧基的新型活性双酚单体:1,1-二(4-羟基苯基)-1-(4-(3,5-二甲基苯氧基)苯基)苯基-2,2,2-三氟乙烷(2),并将其与联苯二酚、4,4'-二氟二苯砜经芳香亲核共缩聚、溴代、季铵化反应制备了两类具有梳型结构的聚芳醚砜阴离子交换膜材料(2-PAES-QA-xx和2-PAES-Im-xx).利用核磁共振光谱对制备的活性双酚单体、含甲基结构初始聚芳醚砜、澳化聚芳醚砜及离子化聚合物的结构进行了表征和分析;详细研究了2-PAES-QA-xx和2-PAES-Im-xx膜的吸水率、尺寸稳定性、离子电导率、热稳定性、机械性能、耐碱稳定性等,并进一步比较了不同类型阴离子交换膜(AEM)的结构与性能之间的关系.得到的AEM表现出了较好的综合性能,60℃时膜的OIT电导率分别为35.9～51.6和32.6～44.9 mS/cm.代表性的2-PAES-QA-60和2-PAES-Im-60的OH~-电导率在80℃的4 mol/L NaOH中浸泡336 h后分别保持初始值的79.7%和88.5%.本研究为梳型AEM材料的设计制备提供了新策略.     

电子束蒸镀透明导电薄膜

一、引言 In_2O_3-SnO_2透明导电薄膜,具有高透明导电性能,因此被用作电光显示、电光快门的透明电极以及增透膜和红外反射膜等。人们用金属、金属氧化物等制备材料,提出各种制备方法,得可见光透光率大于90％,电阻率10~(-4)(?)·cm数量级的透明电极。目前,欲得透光率高     

共发光现象的研究——Sm-Lu-TTA-phen-Triton X-100荧光体系的研究及其分析应用

Sm-2-噻吩甲酰三氟丙酮(TTA)-邻菲啰啉(phem)-苯萃取体系已有文献报道,但灵敏度低,线性范围窄,且采用有机溶剂,操作麻烦,污染环境。利用非离子表面活性剂的增溶,增敏效应可以直接测定钐且灵敏度有所提高。我们在研究Sm-TTA-phen-TritonX-100等荧光体系时进一步发现,在上述等荧光体系中加入某些特定的稀土离子,有明显的荧光增强效应,我们将这种效应暂命名为共发光效应。本文详细研究了Lu~(3+)浓度及其它因素对共发光效应的影响。最佳形成条件为Lu~(3+)浓度:2.5×10~(-5)mol/dm~3;pH值6.1—7.3;TTA浓     

一种PVC膜硫酸根电极的研制

硫酸根离子敏感性电极的研制至今仍然是离子电极领域中的一个难点。由于固膜型硫酸根电极存在重现性差以及受到磷酸根离子严重干扰等缺陷,这方面的研究重点随之转移至液膜型硫酸根电极的研制。曾有人报道了基于季铵阳离子作为电活性物质的液膜硫酸根电极。但是这类电极存在稳定性、选择性差以及线性响应范围窄等缺陷。采用新的活性物质是制备性能良好的电极的重要途径。本文首次合成一种新的有机化合物:N-烷基取代苯并三氮唑衍生物,并以之为载体,研制出一种具有良好的稳定性和电位响应性能的PVC膜硫酸根离子敏感性电极。     

三(1-苯基-3-甲基-4-三氟乙酰吡唑啉酮-5)二(三苯基氧化膦)合钕(Ⅲ)——协萃络合物的合成和晶体结构

自从Jensen于1959年合成了一系列1-苯基-3-甲基-4-酰基吡唑啉酮-5以后,作为一类重要的萃取剂和位移试剂,它们已被广泛地研究和应用。我们曾合成了一系列在4-位上为卤代乙酰基的吡唑啉酮,并就它对稀土元素的萃取性能进行了研究。这类萃取剂与中性萃取剂一起具有一定的协萃性能。作为系统研究的一部分,我们合成了稀土系列的1-苯基-3-甲基-4-三氟乙酰基吡唑啉酮-5(HPMTFP)和三苯基氧化膦(Ph_3PO)的协萃络合物RE(PMTFP)_3·(Ph_3PO)_2(RE=La—Lu及Y,除Pm外),并对其中Nd(PMTFP)_3(Ph_3PO)_2的红外光谱及单晶结构进行分析研究。     

铅离子选择电极优异响应性大环化合物载体

基于国内外最新研究文献, 系统总结了应用于高性能铅离子选择电极的大环化合物载体, 具体涉及到冠醚、氮杂冠醚、硫醚、杯芳烃和卟啉等. 归纳了其分子结构特征, 重点论述了以提高铅离子选择电极性能为目的所做的取代改性规律. 指出在大环化合物中对称性地引入含有软碱配位中心如氮原子、硫原子和磷原子的取代基, 不仅能调节大环化合物的空腔大小和构型, 而且取代基还能够和空腔一起发挥协同络合作用, 实现对铅离子的选择性络合, 避免其他离子干扰. 迄今为止性能最优异的大环化合物衍生物载体是在氮杂冠醚中引入极性的氰基基团形成的N,N′-二甲基腈乙基二氮杂-18-冠-6载体, 它对铅离子的检出限低7.0×10^-8 (14.5 μg/L). 碱金属、碱土金属和过渡金属离子的干扰系数均在10^-4数量级及其以下, 其中汞离子的干扰系数低至为8.9×10^-4, 成为目前难得的能够真正排除银离子和汞离子干扰的少数载体之一. 依据现有研究结果, 提出了高性能载体分子的设计思路, 即在大环化合物中引入氮原子, 尤其是引入氰基或硫氰基或(亚)氨基而不是仅引入硫原子能够获得新型高选择性铅离子载体; 精心设计含芳香氮原子的环番也不失为新型铅离子载体的研究方向. 铅离子选择电极在电位滴定、流动注射电位测量分析、冶炼厂烟道排泄废气检测、岩石铅含量化验、尤其是在头发、血液、食用油、食品、水和空气等痕量铅的测定中展现出了广阔的应用前景.