二元溶剂[Bmim]Cl+NMP对褐煤的溶胀及电解液化的影响

本文在课题组已有的离子液体对煤进行溶胀预处理的研究基础上,进一步研究了多种含离子液体的二元混合溶剂.结果表明,[Bmim]Cl+NMP对神华褐煤的溶胀效果最佳.通过研究二元溶剂中[Bmim]Cl的体积分数、溶胀温度及时间对煤的溶胀度及其电化学还原反应的影响,发现[Bmim]Cl的体积分数为0.5时,煤的溶胀度较高.神华煤在[Bmim]Cl+NMP中溶胀12h即可达到平衡.提高温度不仅可以缩短达到溶胀平衡所需的时间,还可以进一步破坏煤的结构,提高溶胀度.神华褐煤在150℃下溶胀12h,溶胀度可达到3.93.通过二元溶剂[Bmim]Cl+NMP对煤的溶胀处理能提高煤电解加氢还原的反应活性,有利于提高煤的液化率,使电解液化率从31.66%提高到62.27%.     

离子液体中钯电极上氧分子电化学还原反应初探:水的影响

本文通过循环伏安法分别研究了在酸性水溶液与离子液体1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([Bmim]BF4)中钯电极上的氧还原反应(ORR),并探究了离子液体中质子供体(水)的引入对氧电还原反应的影响.结果表明,与酸性水溶液中钯电极上氧还原反应的4电子途径不同,在质子惰性的[Bmim]BF4离子液体中钯电极上的氧还原是通过1电子途径进行,还原生成离子液体中能稳定存在的O2●-,且该反应有较好的可逆性.而在离子液体中引入少量水后,氧还原反应逐渐向不可逆的2电子途径转化,生成过氧化物.     

NiB电极的电沉积法制备及其对煤电解加氢液化的催化作用

采用电化学沉积的方法,改变镀液配方中TMAB(三甲胺硼烷)浓度CTMAB、p H值和电流密度,制备不同B含量的非晶态NiB催化电极,并将其应用到煤电解加氢液化中.利用XRD,ICP,电化学测试等方法对所制备的NiB催化电极进行表征,结果表明p H=3.5,I=1 A/dm~2,CTMAB=10.0 g/L时所制备的NiB催化电极为非晶态结构,且B的含量最高达30%,对煤电解加氢液化的电流密度较大,说明B的含量是影响煤电解加氢液化反应活性的重要因素之一.以非晶态的NiB催化电极作为工作电极,比IrO_2作为工作电极可得到更高的液化率和H/C原子比,使煤的双键结构得到更有效的还原,这说明将B含量较高的NiB催化电极应用到煤电解加氢液化中比IrO_2电极有更好的反应活性和选择性.     

多晶铂电极在离子液体中的界面微分电容研究

常温下用循环伏安法和电化学阻抗法研究了多晶铂电极在两种室温离子液体[BMIM]BF4,[EMIM]BF4(BMIM:1-butyl-3-methylimidazolium;EMIM:1-ethyl-3-methylimida-zolium)中的界面微分电容曲线.阻抗测量频率区间为10Hz到10kHz,得到的电容电势曲线既非抛物线形又非钟形.改变电势扫描方向测得的电容电势曲线形状不同,负向扫描曲线相对于正向扫描曲线会有延迟效应.这种延迟效应与离子在Pt电极上的吸附能和Madelung位能相关.     

镍硼电极及FeS催化剂对煤电解液化的催化作用

用镍硼非晶态合金电极在碱性水溶液中研究煤电解加氢液化.通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)等方法对所制备电极进行表征.通过极化曲线和电流-时间曲线对NiB电极的活性进行测试.制备不同负载量的FeS催化剂,研究其对电解加氢液化的催化作用以及负载量对催化活性的影响.对煤浆连续电解24h后,由四氢呋喃(THF)可溶物元素分析可知,H/C原子比由电解前的1.01增加到电解后的1.34;THF可溶物所占比例由电解前9.10%提高到电解后44.29%,表明煤炭经过电解加氢,其四氢呋喃可溶率得到了较大的提高,即得到有效的液化.     

铜、钴在Pt(111)面上电结晶过程的现场ECSTM研究

利用电化学扫描隧道显微镜(ECSTM)现场观察Co、Cu在铂单晶(111)面上的电结晶成膜过程。结果表明：Cu在铂单晶(111)面上的电结晶过程在欠电位下为层状平面生长，而本体沉积为三维岛状生长；Co在铂单晶(111)面上的电结晶过程无论是低过电位还是高过电位都呈三维岛状方式生长；Co、Cu电结晶过程均随过电位升高，成核数目增加。     

杂质钴、镍、铅、镉对提取高纯度电解铁的影响

研究了杂质Ｃｏ、Ｎｉ、Ｐｂ、Ｃｄ在氯化物电解质溶液和硫酸盐电解质溶液中对撮高纯度电解铁的影响。发现：Ｆｅ的电沉积有较大的过电位,该过电痊随浴液的种类和温度的不同而不同。Ｆｅ－Ｃｏ、Ｆｅ－Ｎｉ和Ｆｅ－Ｃｄ的电沉积属于异常型共沉积。Ｐｂ在两种电解质溶液中的电化学行为不同,只有用硫酸盐电解质溶液,电解铁中Ｐｂ的含量才能降低。     

离子液体[Bmim]BF_4中锌的电沉积研究

在l-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐[Bmim]BE_4离子液体中,以Zn(BF_4)_2为锌盐,研究了在铂基底上锌的电沉积.对锌盐浓度、温度对锌电沉积的影响进行了研究,并分析了锌的成核机理.根据Scharifkera和Hills模型处理得到的无因次曲线,发现锌在铂电极上的电结晶在初始短时间内按三维瞬时成核机理形成.随着时间增长,成核过程变成既不是瞬时成核也非连续成核的一种混合成核模式.温度升高与锌盐浓度增加都使得锌的还原电位正移,过电位减小.SEM结果表明,在锌盐浓度与温度较高时得到的镀层较致密且颗粒相对较大.     

现场表面增强红外光谱法研究离子液体/电极界面结构

采用现场表面增强红外光谱法(SEIRAS)对金电极与离子液体1-丁基-3-甲基咪唑三氟甲基磺酸盐([Bmim][OTf])的界面电化学双电层结构进行了研究.循环伏安结果表明离子液体[Bmim][OTf]在金电极上的电化学窗口为4.0 V以上.SEIRAS结果显示阴阳离子在电极表面上发生脱吸附的电位区间以及阳离子和阴离子在电极表面上发生竞争的共吸附,同时阴阳离子在金电极界面上的脱吸附有显著的延迟效应产生,其原因与离子的表面吸附能和马德龙(Madelung)位能综合作用有关.     

印制电子技术中纳米铜导电墨水的研制

以次磷酸钠(NaH_2 PO_2·H_2O)为还原剂,硫酸铜(CuSO_4·5H_2O)为前驱体,十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为表面活性剂,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为保护剂,在一缩二乙二醇(DEG)有机液相溶液中采用化学还原法成功地制备了铜纳米颗粒.采用XRD、TEM、SEM、纳米粒度仪及IR对所制备的铜纳米颗粒的结构、形貌、粒径大小及表面物质进行表征.结果表明制备的纳米铜粒子为球型颗粒,分散较好,尺寸较为均匀,平均粒径约为27 nm,并且具有立方晶型结构,其表面被有机物包覆.涂布纳米铜导电墨水的样品,其在高于250℃的温度下烧结60min后得到导电铜薄膜.温度在300℃烧结后,导电铜薄膜更加致密,可以推测铜薄膜的导电性能会增加.