聚苯胺薄膜电极的制备及性能研究

文中在Pt电极上用循环伏安、恒电位和恒电流电化学聚合方法制备聚苯胺(PAn)薄膜,对PAn膜电化学合成条件进行了探讨。结果表明:循环伏安法的扫描电位上限、扫描速度、恒电位法的聚合电位、恒电流法电流密度等因素对PAn膜的物理和循环伏安特性都有很大的影响,同时酸性介质的浓度以及氯离子搀杂也极大地影响着PAn膜的性能。     

碳钢在硫酸溶液中的钝化和振荡

研究了碳钢电极在硫酸溶液中的钝化和电流振荡行为。发生振荡的电位范围仅在钝化电位附近。振荡电流反映了电极活化、钝化过程的交替变化,其大小、周期和峰宽都随着溶液 H_-~+离子浓度改变而变化。振荡电流的形状亦与 H_-~+离子浓度有关。振荡原因是钝化膜的结构和组成的不均匀,它反复地生成和溶解,使电极表面交替钝化和活化,致使电流振荡。     

铁在近中性溶液中的阳极钝化——旋转盘-环电极暂态技术的应用

本文使用旋转盘一环电极的暂态技术——电位阶跃和线性电位扫描技术,研究纯铁在近中性溶液(pH8.4硼酸钠缓冲溶液)中的阳极行为及阴极过程。发现铁的阳极过程主要是生成表面氧化物,钝化是表面相氧化物形成的结果。在稳态钝化区电位范围,i—V图阳极支出现稳态极化曲线所没有的第二波,第二波的峰电流正比于电位扫描速度的一次方,推导出表面价态变化反应,Fe_(surfacc)~(2+)→Fe_(surface)~(3+)的动力学方程予以解释;且证明钝化膜的成分先是Fe~(2+)和Fe~(3+)离子共存,Fe~(3+)离子的含量随电位而变,在一定电位区中将可能只包含Fe~(3+)离子,在更正的电位,膜中出现高价的铁离子(或铁离子缺陷)。(钝化膜的还原主要包括三个阶段:高价铁离子的还原,表面价态变化,及溶液相中Fe~(2+)离子的阴极还原。文中对目前已提出的铁在近中性溶液中阳极钝化的机理和钝化膜的物理模型也作简要的评介。     

硫酸铁溶液中方铅矿溶解的混合电位振荡现象

通过动态测量混合电位，研究方铅矿电极在不同浓度的硫酸铁溶液中溶解的动力学过程。实验结果表明：在35℃的0．10和0．01mol／L的Fe2（SO4）3溶液中，方铅矿的溶解存在电化学振荡现象，方铅矿电极的混合电位随时间发生有规律的波动；开放体系下由溶解氧驱动的方铅矿表面Fe^3＋浓度的周期变化、方铅矿电极表面单质硫的生成及其进一步氧化溶解、以及已反应方铅矿表面的缺陷层的重新生成和再分解，都将影响每个电极反应的中问步骤，所有这些因素的耦合和反馈，将会导致硫酸铁溶液中方铅矿混合电位的振荡变化。     

聚苯胺(PAn)和聚吡咯(PPy)膜电极对Hg(Ⅰ),Sn(Ⅱ)氧化的电催化行为

聚苯胺(PAn)和聚吡咯(PPy)膜电极对Hg(Ⅰ),Sn(Ⅱ)的氧化的电催化作用以循环伏安法(CV)进行了研究.在0.3mol·dm~(-3)HNO_3中PAn膜电极对Hg(Ⅰ)的氧化在0.445V处有一个非常尖的氧化峰,其峰电流I_(pa)的值为同样条件下Hg(Ⅰ)在光滑裸铂电极上峰电流值的5倍以上.PPy膜电极对Hg(Ⅰ)的电催化氧化有相似的结果,在0.49V处有一个尖峰,这是Hg(Ⅰ)在PPy上的氧化峰,I_(pa)值为在裸铂电极上的数倍.这些结果都说明PAn和PPy对Hg(Ⅰ)的氧化有明显的电催化作用.与此相似,PAn,PPy膜对Sn(Ⅱ)的氧化有类似的效果.PAn与PPy对Hg(Ⅰ)和Sn(Ⅱ)的氧化,其峰电流I_(pa)与扫描速率v的平方根成直线关系,这说明Hg_2~(2+)和Sn~(2+)离子在这两种导电聚合物膜电极上的电极过程受膜内扩散控制.     

控电流双阶跃法研究不锈钢表面金属电结晶

应用控电流双阶跃法，研究表面覆盖氧化膜的不锈钢电极上Ｎｉ－Ｆｅ合金电结晶的特点，实验结果表明：在电结晶初期的电位时间曲线上，所出现的电位锋与成核过程有关，峰高的变化，反应了电结晶过程成核过程占主导地位的强弱变化，也间接地指示了电极表面氧化膜的破损程度，所得结论对电镀实践有指导作用，并用霍尔槽试验加以证实。     

丹宁酸掺杂聚苯胺膜修饰铂电极的电化学特性及应用

在酸性条件(HClO4溶液)下,比较了聚苯胺膜(PAn)和丹宁酸掺杂聚苯胺膜(PAn/TA)的聚合过程和聚合膜的电化学性质,以及不同厚度的丹宁酸掺杂聚苯胺膜修饰铂电极在中性溶液(PBS)中抑制Fe(CN)63-氧化的能力.发现在浓度为5.0mmol·L-1丹宁酸、0.1mol·L-1苯胺,1.0mol·L-1高氯酸的条件下,聚合32圈得到的聚合膜修饰电极对Fe(CN)63-和抗坏血酸(AA)在PBS缓冲溶液中的氧化抑制作用最好,而Ru(NH3)63 和多巴胺(DA)的氧化电流却几乎没有受到影响.     

铬电沉积过程及H2SO4的作用

在铬镀液(CrO_3/H_2SO_4=250/2.5Wt.)中,电流扫描实验结果表明,铬在玻璃碳电极上沉积需要成核过电位;而在铜电极上不需要成核过电位,其晶核由电极表面氧化膜(CuO CrOH)还原生成的金属Cr提供。铬电沉积前后,CrO_3还原机理不同,H_2SO_4 的作用也不同,沉积前,H_2SO_4的作用主要是活化电极表面,促使CrO_3还原,同时还使表面氧化膜溶解。沉积后,H_2SO_4 则起着保持电极表面附近阴极膜相对稳定的作用,还可能与 Cr(Ⅳ)形成易还原的配合物。     

循环伏安法制备普鲁士蓝膜的机理

利用循环伏安(CV)法制备了普鲁士蓝(PB)膜修饰电极。在制备过程中采用循环伏安和电化学石英晶体微天平(EQCM)技术对成膜过程进行了现场监测。结果表明在不同的电位扫描范围内发生的成膜反应不同,且当电位小于250 mV时,无法在电极表面沉积普鲁士蓝膜。在此基础上提出了循环伏安法制备普鲁士蓝膜的成膜机理。     

零流电位技术条件下聚胭脂红膜的制备及其对pH值的响应

采用零流电位技术对在铅笔芯电极表面电聚合胭脂红膜的聚合条件进行了优化,制备出对pH值具有稳定灵敏能斯特响应的聚胭脂红膜,计算出膜与质子在不同pH下的交换反应速率常数.由于聚胭脂红膜与溶液中的质子可以发生一级动力学交换反应,且交换速率常数随pH的增大而增大,因此导致膜零流电位负移程度加大,使膜电极的零流电位与溶液的pH值在3.29~11.58的范围内符合下列等式:EZCP/mV=(280.3±6.3)-(15.11±0.68)pH(R=0.997,n=9).该聚胭脂红膜修饰铅笔芯电极具有良好的重复性、精密度与准确性.     

Nano-Ti/TiO2-PAn复合膜电极制备及其电催化降解对硝基苯酚

利用溶胶－凝胶法和电化学聚合制得Ti/nano TiO2-PAn复合膜电极,并通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)及循环伏安法(CV)对制备的Ti/nano TiO2-PAn复合膜电极的结构和表面形貌进行了表征.以此电极对模拟污水进行了电化学处理,研究了nano TiO2-PAn复合膜电极初始浓度、不同扫描速度、不同扫描圈数等因素对对硝基苯酚电催化降解影响,实验表明初始浓度为320 mg/L的对硝基苯酚,经Ti/nano TiO2-PAn复合膜电极电催化降解1 h,降解率可达65.7%,在     

双金属层表面等离子体共振传感器品质因子的研究

基于光学薄膜理论,研究了银-金双金属层表面等离子体共振(SPR)传感器品质因子的特征。 首先,通过共振角处最低反射率的计算得到了双金属层的最佳厚度配比;其次,研究了最佳厚度配比下双金属层 SPR 传感器的线宽、灵敏度以及品质因子的特征。 研究结果表明,随着双金属层中银膜厚度的增加(或金膜厚度的减小),传感 器的灵敏度和线宽均减小,而传感器的品质因子增大。 当双金属层 SPR 传感器中金膜厚度减小至 0 nm 时(单层银膜 SPR 传感器),传感器的品质因子达到最大值 96.35 RIU-1 。     

聚苯胺/聚硫橡胶复合膜表征(Ⅱ)

以苯胺、聚硫橡胶预聚体为主要原料,采用电化学一步法原位复合,制备季聚苯胺／聚硫橡胶复合膜。淫Ｘ－射线光电子能谱（ＸＰＳ）分析方法考究了复合膜两个表面元素组成、相对含量和官能团类型,并用曲线拟合分峰技术对基本元素谱进行数学处理。结果表明,复合膜溶液面聚流橡胶含量远大于电极面;电极面上部分聚硫橡胶中的硫原子被氧化成含氧基团;聚茉胺与聚硫橡胶在原位复合过程中,聚硫橡胶预聚体与聚本胺分子链中的部分Ｎ原子或     

修正偶应力理论层合薄板自由振动模型及尺度效应

通过引入各向异性的细观尺度复合材料层合板的本构方程,将各向同性修正偶应力理论推广到各向异性,基于虚功原理首次建立了复合材料层合板新修正偶应力理论的自由振动模型.该理论包含不同的两个材料细观参数,偶应力曲率应变不对称.但是,用于各向同性材料与原修正偶应力理论等价,为了便于工程应用,建立了只含一个细观材料参数的偶应力层合薄板理论弯曲和振动的简化模型.算例表明建立的偶应力层合薄板模型能用于分析层合板的自由振动尺度效应.     

中空银纳米球的制备及其性能研究

新型的金属纳米粒子因为独特的由表面等离子体共振诱导(SPR)的光学性质和很多的潜在应用而受到社会广泛的关注。在具有SPR效应的贵金属纳米粒子中,中空纳米结构有一个很高的散射系数,其共振频率通过改变中空核的尺寸和壳的厚度可以很容易地被控制。本论文中拟采用电化学方法结合电偶置换法在高定向热解石墨(HOPG)及金膜表面制备不同尺寸具有中空结构的银纳米阵列,研究了中空银纳米阵列的局域表面等离子效应(L-SPR),为其在SPR定性和定量研究中的应用提供理论指导。     

Optimization of Surface Plasmon Resonance Sensor Based on Multilayer Film Structure

A prism-excited multilayer film Surface Plasmon Resonance(SPR) sensing structure of graphene-silver-graphenemeasured mediums is proposed to solve the unstablility and oxidization problem of metallic silver films for SPR sensors. By adding a graphene layer, the poor stability and the oxidization problem of silver film are solved. The electromagnetic field and reflection mechanism of the multilayer film structure are theoretically analyzed. The characteristics of the different metal materials for SPR, the distinct silver film thickness, and different graphene layers are studied through experiments to optimize the sensor design. Compared with the gold film sensor, the sensitivity of the multilayer film sensor with graphene layer is improved. The designed SPR sensor is used to detect a sucrose solution with a concentration of 0%-64%, and its refractive index is 1.33 to 1.45, linear correlation coefficient is 0.998 4. Good resonance effect and sensing characteristics are thus obtained.     

Sm掺杂Ti/SnO2-Sb电极电催化氧化性能

采用涂层热解法制备Sm掺杂Ti/SnO2-Sb电极.以C6H5NO3(对硝基苯酚)为目标有机物,考察不同热处理温度、不同Sm掺杂量下制备的电极的电催化性能,采用LSV(线性扫描曲线)、降解曲线和破损的分析方法研究电极的电催化氧化性能和使用寿命.结果表明:最佳热处理温度为550℃,xSn∶xSb∶xSm=100∶10∶1电极的综合性能最好.在降解有机物试验中,不掺杂Sm的电极降解率为74.4%,掺杂率为1%的电极降解率为85.6%,掺杂率为2%的电极的降解效率仅为74.2%.因此,适量的稀土Sm掺杂有利于提高电极的电催化性能.     

电位溶出速率常数物理意义的探讨

本文从理论和实验上证明,汞膜和金膜电极的电位溶出过程的速率,由溶液中的氧化剂在电极表面的极限流量所决定,与氧化剂本身的氧化—还原过程中的电子转移数无关,从而获得了完全的常规电位溶出的过渡时间方程式。