全国第一欢电化学报告会

全国第一次电化学报告会于1963年11月5-11日在长春举行。参加报告会的有来自全国各地56个单位的55名代表和62名列席代表。会议共收到有关电解质溶液、金属溶液界面性质、交流电测量电极阻抗的理论分析、阳极氧化过程动力学和机构的研究、阴极还原过程动力学、用极谱法研究溶液均相动力学、极谱基本原理、熔盐电解、固体电解质、希土电解、金属电沉积、电化学新方法的研究、化学电源和其他电化学工艺的研究等方面的67篇研究工作报告。在电解质溶液方面,傅献彩、游效曾等提出了     

面向碳中和的高温熔盐电化学技术

高温熔盐电化学反应具有反应动力学快、选择性好的优点,可用于能源存储与转换、金属材料的提取和纯化、二氧化碳的捕集和转化利用、退役金属材料的循环利用等领域,利用清洁电能驱动的高温熔盐电解技术可实现从源头、过程和末端全流程降碳减排.本文简要回顾了近20年来武汉大学在高温熔盐电化学方向的主要研究工作,包括熔盐电解固态化合物冶金(低碳提取)、熔盐捕集-电解转化CO₂(碳捕集与转化)、熔盐电化学制备功能材料(材料低碳制备)、熔盐电解回收能源金属材料(低碳绿色循环)和高温电解器关键材料(析氧阳极),形成了固态化合物还原反应动力学“三相界线”理论,丰富了高温惰性合金析氧阳极选材数据库,揭示了阳极氧化膜稳定服役机制,发明了熔盐电化学阳极氧化冶金新方法,提出了“熔盐电解质酸碱性-电极反应调控”新策略,并为新能源产业可持续发展所需的“前端原材料清洁提取”和“末端退役能源材料回收利用”提供新方法和新技术.以此为线索,评述了面向碳中和的高温熔盐电化学所面临的机遇与挑战,讨论了高温熔盐电解基础理论和应用技术的发展趋势,展望了清洁电能驱动的熔盐电解技术在实现碳达峰、碳中和目标中的潜在贡献.     

钛在溴化物熔盐中的电化学研究

一、引言最近由于溴化物熔盐可能成为制备、精炼,再生难熔金属和研究熔盐本性的熔体,因此已有溴化物熔盐的工作发表,金属钛在氯化物熔盐中的电化学研究范围较广,而溴化物熔盐的研究极少,本文就钛在溴化物熔盐中的电极电势以及Ti—Ti~( )—Ti~( )之间的平衡等方面进行了研究,并对有关的热力学性质进行了讨论。     

熔盐结构

引言 熔盐的应用由来已久,玻璃制造即是一例。19世纪后期,有人利用熔盐制备纯的金属。例如Hall-Heroult方法是把矾土(Al_2O_3)溶在熔盐中,然后电解得出铝。熔盐性质的系统研究,如粘度、电导、热力学性质等,约在1900年开始,盐的熔点都在1000℃以下。后来改进熔     

熔盐溶液理论及其应用

熔盐物理化学的研究远在本世杞初期即已开始。近十几年来,熔盐在生产技术上的应用日盆广泛。应用熔盐电解的炼铝工业,也已发展到年产数百万吨的巨大规模。许多稀有金属,如鲤、铍、铌、钽、铀等均应用熔盐电解生产。在原子能技术中,熔盐被用作原子堆的载热剂和核燃料加工的介质。此外,直用熔盐作为金属材料热处理的加热介质、有色金属熔化用的熔剂以及熔盐渗镀用的介质,也有一定的前途。由于生产发展的     

熔盐在复杂换热结构内的对流换热特性实验研究及进展

揭示熔盐在复杂换热结构内的对流换热规律,实现系统的高效换热是发展下一代先进核能发电技术和高温光热发电技术要解决的关键问题之一.本文首先回顾了熔盐对流换热实验的研究历程,总结发现其经历了从光滑管到强化管、从管内到换热器壳侧的发展过程;同时指出研究熔盐在换热器壳侧复杂结构内的换热规律是今后一项十分重要的工作.接着,系统介绍了作者团队近年来对熔盐在普通的管壳式换热器、大小孔折流板换热器、弓形折流板换热器、折流杆换热器的壳侧,以及印刷电路板换热器翼型肋片侧5种复杂结构内的对流换热规律的实验研究工作;总结了上述研究中获得的熔盐在5种复杂结构内的对流换热实验关联式,同时给出了关联式具体的参数适用范围.这些实验关联式具有形式简单、精度较高等特点,可以满足工程需求.最后,对上述复杂结构中的熔盐换热性能进行了对比分析.结果表明, 4种管壳式换热器壳侧的换热能力为大小孔折流板换热器折流杆换热器弓形折流板换热器普通的管壳式换热器;此外,还发现翼型印刷电路板换热器的单位体积换热量远大于4种管壳式换热器.最后,探讨了复杂换热结构内的熔盐对流换热方面需要进一步探究的内容.     

交流阻抗法研究溅射CoCrAlY涂层的熔盐热腐蚀

电化学交流阻抗测量技术现已广泛应用于有机涂层的水溶液腐蚀研究.近年来,用交流阻抗法研究熔盐热腐蚀日趋活跃,可望用于现场监测高温熔融盐引起的燃烧装置如发电站锅炉、燃油设备、流化床燃烧系统及其它设备的腐蚀.但由于熔融盐温度高,体系复杂,反应速度快等特点,给合金的熔盐热腐蚀的交流阻抗研究带来一定的困难,特别是在熔盐热腐蚀的交流阻抗模型的建立及其动力学参数的解析等方面.作者曾围绕这一问题开展了一些研     

现代电化学展望

电化学是一门物理和化学之间的边缘学科。历史上电化学的研究成果,对人们认识物质的电结构以及化学热力学的发展都作出过重要贡献,并且在一个多世纪以来已建立起一个相当规模的电化学工业;今天,电化学已成为许多科学和技术部门的理论基础,它不仅有着光辉的过去,而且也有着广阔的发展前景。当前,电化学仍以富有生命力的姿态发挥着多方面的重要作用。     

熔盐电还原固态混合氧化物低能耗制备TiNi合金

在CaCl₂熔盐中直接电化学还原固态TiO₂与NiO混合物一步制备TiNi合金粉末, 该方法流程短、污染少、能耗低, 初始研究结果表明在电流效率仅为20.5%的情况下, 新方法制备1 kg TiNi合金的能耗亦低至23.4 kW·h. 对电解还原历程的研究表明, NiO优先还原为金属镍, TiO₂先钙钛矿化为CaTiO_3-x, 然后在镍的去极化作用下逐步还原为Ni₃Ti和TiNi. 控制电解电压不仅可调控TiNi合金相的生长速度, 还可方便制备Ni与钙钛矿的复合功能材料.     

LiF-KCl熔体的X-射线结构分析

目前多采用径向分布函数来描述熔盐的结构,虽然这种一维统计描述给出的信息有限,但它是迄今为止较为成熟的一种方法。实验上获得熔体的径向分布函数主要通过衍射法。在国际上日本等国家的研究人员对纯熔盐的衍射结构分析已经进行了多年的研究,由于混合熔盐的结构比较复杂,所以近些年才有关于混合熔盐X-射线衍射结构分析的报道,但只限于相同阳离子或相同阴离子的体系,对于LiF-KCl体系至今未见报道。     

硼化铝结构的从头计算分子轨道法

近年来,人们对元素簇在实验和理论研究方面做了大量工作。但对于铝硼簇AlB_n的研究,仅限于实验方面,理论研究未见报道。AlB_n簇合物具有特殊的电子结构和成键特征,表现出一些特有的理化性质。AlB_n可广泛地用于增强导体和半导体材料的机械性能,还可非常有效地调节半导体材料的导电性,特别是在高温半导体材料的研究中具有重要用途。本文用从头计算方法研究了AlB_n的结构和稳定性。     

就地喇曼光学方法研究电极表面的吸附

最近几年来电化学的研究越来越趋向于采用通常的电化学技术与就地或非就地表面分析技术相结合.这主要是由于传统电化学技术只能测量电极界面所有过程的总和,不能给出电极界面存在物质分子水平的特征.它对界面吸附分子的结构形态只能进行间接的猜测.就地方法在研究分子特性方面起着重要的作用,因为它能表征在电场存在下界面中的电极和溶液的本质和结构,而非就地的方法只能给出关于     

(Li_4·Li_2H_2)_x链的量子化学从头计算

熔盐-金属界面的电子结构,迄今尚无认真的研究工作。作者之一曾用量子化学计算研究过熔盐-液体金属溶液的电子结构,证明金属原子和金属离子间有电子迁移并形成原子簇离子。用量子化学方法探讨熔盐-金属界面的电子结构,应是一种有益的尝试。     

二维层状金属硒化物在电化学能源领域中的应用

近年来,类石墨烯二维层状化合物以其独特的物理化学性质,成为国内外研究的热点.二维金属硒化物在很多应用领域,具有超越金属硫化物与石墨烯的独特性质,特别是在电化学方面.本文简要介绍了二维层状金属硒化物的物理结构与制备方法,特别关注了其在电化学储能,包括锂离子电池、钠离子电池、超级电容器和电催化中的应用,并展望了二维层状金属硒化物的研究前景.     

Al_2~+和Al_3~+的量子化学从头计算研究

金属铝在冰晶石熔盐中有一定的溶解度。在铝电解生产过程中,金属铝部分溶入熔盐扩散至阳极氧化损失,是电流效率下降的主要原因。金属铝在冰晶石熔盐中的存在状态,迄今为止众说纷纭。我们用Monte Carlo法对冰晶石熔体结构作了计算机模拟,根据模拟结果构筑量子化学计算用模型,将Al原子“置”入熔盐模型的空穴中,用量子化学EHMO方法研究     

利用不稳定原子核的衰变研究核物质对称能的性质

对称能可表征核物质中质子和中子的同位旋不对称效应,在核物理和天体物理方面都具有非常重要的作用,例如会对原子核的质量、奇特原子核的结构与性质、重离子核反应的物理机制、中子星的结构与成分和冷却过程等产生重要影响.目前人们对核物质对称能关于密度的依赖行为了解得还不够清楚,尤其是在高于饱和密度区域,对称能的性质还存在很大的不确定性.研究表明,除了二阶对称能,四阶对称能也会对中子星的冷却过程产生重要影响,也会影响到中子星壳的内侧边缘的具体位置等,进而影响到中子星的结构性质.利用Hugenholz-van Hove(HVH)基本定理,对称能的性质可以直接与核子单粒子势联系起来.不稳定原子核的衰变可以用于提取核子单粒子势的相关性质,也可以用于研究核物质对称能的密度依赖行为.     

各种染料在液/液界面上的离子转移过程研究

液/液(L/L)界面上离子转移过程的研究是近年来电化学和电分析化学的一个新的领域。寻找新的L/L界面离子转移体系,是该领域在基础和应用方面研究深入发展的重要课题。染料类试剂是分析上广泛使用的一类重要的有机试剂,这类物质在L/L界面上的离子转移过程还未有报道。研究它们在L/L界面上的离子转移过程对于开拓L/L界面离子转移过程的新的研究领域和了解离子在界面上的转移机制以及发展染料与金属离子的新的电分析方法等方面均具有重要意义。我们首次发现了酸性和碱性两类染料的L/L界面离子转移过程,前文曾报道了溴酚兰和溴甲酚绿的离子转移现象,本文报道用各种电化学方法系     

LaCl_3-BaCl_2-LiCl三元体系相图的研究

熔盐体系相图,对于研究熔盐体系的各种物理化学性质及电解制备金属是非常必要的.LaCl_3-BaCl_2-LiCl三元相图尚未见文献报道,因实际工作需要本文测定了本三元体系相图.其相关的二元体系相图,文献均有报道.LaCl_3-LiCl与BaCl_2-LiCl体系均属简单低共熔体系.前者e(65.8wt%LaCl_3,508℃),后者认为e(13.3Wt.?Cl_2,512℃),作者重新考察其结果为e(13.3wt.?Cl_2,520℃).LaCl_3-BaCl_2体系,Vogel报道该体系有一化合物Ba_2LaCl_7,属固液异组成相图类型,无变点分别为e(70.0wt.%LaCl_3,730℃),P     

几种半导体在高压下的状态方程、电阻输运性质与相变

研究半导体在高压下的物理性质,特别是导电性质的变化以及金属化相变,一直是人们很感兴趣的课题。进行这方面的研究对于进一步了解固体中原子间的相互作用、能带变化和导电机理等有重要的理论意义,而且对于探索具有特殊性能的新材料也有重要的指导意义。过去,人们已对固体(包括半导体)在高压下的状态方程、电阻输运性质和相变进行了广泛的理论和实验研究,而且已观测到很多新的现象和相变。     

光合作用中水裂解反应的电化学本质

一、光合水裂解反应的电化学模型水裂解是绿色植物在光合作用时一个很关键的反应,其反应机理至今尚不清楚,本文的目的就是揭示这种反应的机理。根据电化学理论,电解质进行电解,必须同时满足缺一不可的3个充分必要条件:(1)由阳极和阴极在电解质中构成电场,当电流通过时,在两个电极上都要有化学反应发