MnO_2/石墨烯复合材料的制备及其电化学性能研究

我们以KMnO_4和石墨烯为原料,通过微波法、水热法和乙醇还原法制备了MnO_2/石墨烯复合材料,利用高分辨扫描电子显微镜(SEM)对样品的微观形貌进行了表征分析,并将所得复合材料制备成电极片,组装成超级电容器,采用恒电流充放电(GCD)、循环伏安(CV)、交流阻抗(EIS)在两电极体系下对电极材料进行电化学性能测试。实验结果表明,乙醇还原法所制得复合材料的微观形貌最好,其质量比电容最大可达180.54 F/g。     

Fe/S耦合催化剂的合成及其芬顿催化性能

采用低温真空冷冻干燥方法,以FeSO4和Na2 S为原料合成了含NaFe2 OH(SO3)2·H2 O、FeS和FeS2等主要成分的复合物芬顿催化剂,采用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)对材料进行了表征,并以苯酚为目标污染物,研究该催化剂对苯酚的催化降...     

邻氨基酚-邻苯二胺共聚物/PVC膜电极直接电位法测定高酸度

以邻氨基酚和邻苯二胺为聚合物前体,过硫酸铵为引发剂,在中性介质、100℃恒温条件下回流8h,化学聚合法合成了邻氨基酚-邻苯二胺共聚物,利用红外光谱表征了其结构.以该共聚物为高酸度敏感物、PVC为成膜材料制成对溶液酸度有特效响应的高酸度离子选择电极,采用直接电位法研究了该电极对不同浓度的HCl及H2SO4的电位响应,结果表明:对HCl在1.00～7.00mol/L、对H2SO4在1.00～10.00mol/L浓度范围内,电位与浓度分别呈线性关系,线性回归方程分别为E(mV)=21.3cHCl(mol/L)-88.4(r=0.999)和E(mV)=32.3cH2SO4(mol/L)-105(r=0.999).高酸度环境中常见离子不干扰酸度测定,将本方法应用于模拟稀土离子提取生产工艺参数的监控,平均值的相对误差为-1%(n=5),相对标准偏差为2.0%.该电极制备简单,使用方便,5～10s内快速响应,为研制高酸体系在线实时监测电化学传感器奠定了基础.     

纳米叶状聚苯胺超级电容器

纳米导电聚苯胺(PANI),作为超级电容器的电极材料,有着广阔的应用前景.采用三电极体系下的恒定电流法,通过多步电化学聚合获得以导电玻璃(ITO)为基底的纳米结构导电聚苯胺薄膜.采用场发射扫描电子显微镜(FESEM)对薄膜进行形貌表征.由于电极材料的纳米结构,材料的比电容在电流密度为1 A/g及10 A/g下分别为829 F/g及667 F/g.以20 A/g的电流密度对电极进行500次的恒定电流充放电测试,电极的比电容下降为95.1%,显示了较好的循环稳定性.     

Pt/Co_3O_4纳米复合材料的合成及其电催化性质

在乙二醇体系中,制备出了具有两种孔径结构的Co3O4空心球,然后以Co3O4空心球作为载体,以葡萄糖作为还原剂,还原H2PtC l6.6H2O可以将Pt颗粒沉积在空心球表面。利用X射线粉末衍射(XRD),扫描电子显微镜(SEM),透射电子显微镜(TEM)和能谱分析(EDS)等手段对产物进行了表征。在常温条件下,用CV曲线(Cyclic voltam-m etry)在H2SO4/CH3OH溶液中测试Pt/Co3O4的电化学性质。结果显示:Pt/Co3O4修饰电极能提高Pt的利用率因而具有增强甲醇氧化作用的效果。     

二氧化锰在Li2SO4水溶液中的电容性能研究

采用化学共沉淀法制备了超级电容器电极材料MnO2．采用XRD对其结构进行表征，并用循环伏安、交流阻抗、恒流充放电等测试手段研究了材料在1mol／L Li2SO4电解液中的电容性能．结果表明，MnO：电极在1mol／L Li2SO4电解液中具有优良的电容性能，以3mA／cm^2电流密度恒流充放电时，单电极比容量可达239．9F／g．经1000次恒流充放电循环后，电极比容量下降了11．7％．Nyquist曲线显示电极的电荷转移电阻较小．     

石墨炔修饰碳离子液体电极的制备与表征

利用石墨炔(GDY)制备了一种修饰电极.采用离子液体N-己基吡啶六氟磷酸盐(HPPF6)修饰碳糊电极(CILE)作为基底电极,通过滴涂法将GDY材料修饰于CILE表面得到修饰电极GDY/CILE.通过扫描电子显微镜和透射电子显微镜观察了GDY的形貌并采用循环伏安法和电化学交流阻抗法对该修饰电极进行电化学测试,结果表明制...     

沉积于钛网的聚苯胺用于半透明柔性电化学电容电极的性能研究

以苯胺的硫酸溶液为电化学沉积液,钛网为电沉积基底材料,用恒电流沉积法在钛网上电沉积导电聚苯胺(PANI)。通过控制恒电流沉积时间控制沉积于钛网上的PANI量,并通过循环伏安法测试不同电极的面积比电容,优化了恒电流法在钛网上沉积PANI的最佳时间。以优化的电沉积时间制备的PANI/Ti为活性电极,以H2SO4/聚乙烯醇(H2SO4/PVA)为凝胶电解质组装了半透明柔性的电化学电容器,并通过循环伏安法、恒电流充放电法和电化学阻抗法研究了半透明柔性电容器的电化学性能。结果表明最佳的PANI/Ti电极的电活性材料的面积比电容最大可达25mF·cm~(-2),拥有良好的柔性与透光性,且在充放电时存在电致变色现象。     

δ-MnO2/Ti2CTx复合材料的制备与电化学性能研究

以Ti₂AlC为前驱体、LiF-HCl的水溶液为刻蚀液、KMnO₄为氧化剂和锰源,采用溶液-沉积法制备了δ-MnO₂/Ti₂CT_x复合电极材料.分别采用X-射线衍射仪、扫描电子显微镜、拉曼光谱等方法对试样进行了表征; 以镍网为对电极、银/氯化银为参比电极、2 mol·L^-1 KOH溶液为电解质溶液,在3电极体系中采用循环伏安、恒流充放电和交流阻抗等电化学方法研究了复合材料的电化学性质.结果表明:当δ-MnO₂/Ti₂CT_x复合电极材料在电流密度为1 A·g^-1时,复合材料的比电容高达227 F·g^-1.δ-MnO₂/Ti₂CT_x是一种性能良好的电化学电极材料,具有潜在的应用前景.     

无定型MnO2的合成及电化学性能研究

以KMnO4、MnCl2和KOH为原料利用液相化学共沉淀法制备了MnO2电极材料,通过X-射线衍射、扫描电子显微镜、比表面积分析、热重分析、循环伏安法和恒流充放电等测试手段对所合成材料的物理性质和电化学性能进行了表征.研究结果表明:该材料为无定型结构α-MnO2,比表面积高达90 m2·g-1,在0.5 mol·L-1 Li2SO4电解液中的电势窗口为0～0.8 V（vs.SCE）,在扫描速率为1 mV·s-1时的比电容高达110.2 F·g-1,漏电流为0.117 mA,经500次充放电后仍有良好的循环稳定性.     

一种新的钛基MnO2电极的制备及其电容特性

基于赝电容的MnO2薄膜有可能替代RuO2而成为超级电容器的电极材料.以金属钛片为基体,在Mn(CH3COO)2溶液中,采用电沉积法制备了以钛为基体的MnO2电极(MnO2/Ti),探索了不同沉积电位、扫描速度、电解液种类以及电解液浓度对MnO2/Ti电极电化学电容的影响.结果表明,沉积电位为0.5 V的MnO2/Ti,在2 mol/L Na2SO4溶液中,扫描速度10 mV/s的条件下,比电容值是393.2 A/g.图7,表3,参14.     

火电厂水冷壁管材T23在SO_4~(2-)溶液中的腐蚀行为

通过常温电化学实验和高温挂片实验,研究了模拟给水弱氧化性全挥发处理AVT(O)溶液中SO2-4含量对T23钢腐蚀行为的影响,并采用电化学动电位扫描、交流阻抗技术、电子扫描显微(SEM)及X射线衍射技术(XRD)进行分析和表征。研究结果表明,SO2-4和OH-在金属表面存在竞争吸附,阻碍了OH-对金属的钝化作用,促进了金属的点蚀;常温条件下,SO2-4为侵蚀性阴离子,随着SO2-4浓度的增加,T23的点蚀诱发敏感性升高,T23电极的Ecorr降低,Icorr升高,腐蚀加剧;高温条件下,随着SO2-4浓度的增加,材料腐蚀加剧,但不引起材料表面钝化膜成份的改变。     

水热法制备不同形貌二硫化钼及其电化学电容性能

以水热法制备不同形貌的二硫化钼电极材料,研究材料形貌对其电化学性能的影响.采用X射线衍射(XRD),扫描电子显微镜(SEM)和拉曼光谱(Raman)对制备的二硫化钼进行形貌、成分、结构表征,采用循环伏安法和恒电流充放电法测定纳米二硫化钼作为电极材料的电化学性能.结果表明:制备的不同形貌的二硫化钼中镂空网状二硫化钼的比电容高于三维花状二硫化钼以及空心球状二硫化钼和块状二硫化钼的比电容.三维花状二硫化钼和镂空状二硫化钼作为超级电容器的电极材料,具有较好的电化学电容性能,在电流密度为1A/g、1mol的Na_2SO_4电解液中其比电容分别达到203、259F/g.     

Ce改性Ti基PbO_2电极的制备及电催化氧化4—氯酚的研究

采用电沉积法制备了Ti基PbO2电极(Ti/PbO2)和Ce改性Ti基PbO2电极(Ti/PbO2—Ce).利用扫描电子显微镜(SEM)和循环伏安法对改性前后的电极进行表征,并考察电极的电催化氧化能力.实验结果表明:Ti/PbO2—Ce电极具有比Ti/PbO2电极更小的晶粒尺寸和更高的电催化氧化降解有机物污染物能力.Ti/PbO2—Ce电极电催化氧化降解4—氯酚(4—CP)2 h后,溶液的BOD5/COD值由0.03升高到0.48,有效地提高了4—CP废水的可生化性.     

聚苯胺/介孔炭复合材料的合成与电化学电容性能研究

利用化学聚合法合成聚苯胺/介孔炭复合材料,并将其用作超级电容器电极材料.采用氮气吸附技术和扫描电子显微镜对复合材料的结构进行了表征.在10 wt%硫酸为电解质溶液的三电极体系中,采用循环伏安和恒流充放电技术测试了复合材料的电化学电容性能.与纯的介孔炭电极材料相比,导电聚苯胺的引入使复合电极材料的比电容值显著提高.     

交联聚邻苯二胺对水溶液中Cu(Ⅱ)的电化学去除性能研究

为了改善导电聚合物基电极材料在电化学还原去除水溶液中Cu(Ⅱ)的效果,采用交联改性法制备了交联聚邻苯二胺(交联PoPD),并采用红外吸收光谱(FT-IR)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)、X-射线粉末衍射(XRD)、N₂吸脱附曲线(BET)、扫描电子显微镜(SEM)及透射电子显微镜(TEM)等手段对其进行了表征。以交联PoPD涂覆的石墨电极为工作电极,利用电化学还原电沉积法去除水溶液中的Cu(Ⅱ),筛选出电化学还原法的最适宜条件：电极电位为-0.4 V,Cu(Ⅱ)的初始质量浓度为15 mg/L,溶液的初始pH为4,电解时间为10 h,在此条件下Cu(Ⅱ)去除率可达83.28%,并且电沉积过程遵循准一级动力学模型,电极重复使用5次后脱附率保持在94.09%以上。电化学还原法去除Cu(Ⅱ)前后工作电极的SEM、SEM-mapping以及BET测试结果表明：Cu均匀沉积于电极表面,Cu(Ⅱ)的去除为吸附与电沉积的共同结果。以上结果表明交联PoPD在水体重金属离子的电化学法去除方面具有一定的应用潜能。     

亚微米K_(0.4)MoO_3电极材料的制备与电化学特性

以(NH_4)_6Mo_7O_(24)和K_2CO_3为反应物,采用高温固相法制备了系列K_xMoO_3(x=0.2、0.4、0.6、0.8)电极材料.分别采用X-射线衍射、扫描电子显微镜等对试样的晶型结构、形貌进行了表征;用循环伏安、恒流充放电和交流阻抗等电化学方法研究了材料的电化学性质.结果表明,在相同的扫描速率或电流密度下它们的比电容的大小关系为:K_(0.4)MoO_3K_(0.8)MoO_3K_(0.6)MoO_3K0.2Mo O3,其中,K_(0.4)MoO_3在0.5 mol·L~(-1)K_2SO_4电解液中具有良好的倍率性能,且经600次循环充放电都表现出良好的循环稳定性.这意味着K_xMoO_3化合物可能是一种可选择的电化学电容器电极材料.     

MnO2/石墨烯复合材料的制备及其电化学性能研究

我们以KMnO₄和石墨烯为原料,通过微波法、水热法和乙醇还原法制备了MnO₂/石墨烯复合材料,利用高分辨扫描电子显微镜（SEM）对样品的微观形貌进行了表征分析,并将所得复合材料制备成电极片,组装成超级电容器,采用恒电流充放电（GCD）、循环伏安（CV）、交流阻抗（EIS）在两电极体系下对电极材料进行电化学性能测试。实验结果表明,乙醇还原法所制得复合材料的微观形貌最好,其质量比电容最大可达180.54 F/g。     

低温共沉淀法制备ZnMn2O4微纳米材料及其电化学性能

为了获得电化学性能优良的ZnMn2 O4材料,以Zn(NO3)2和MnCl2作为原料,以乙二醇作为溶剂,以Na2 CO3作为沉淀剂,采用低温共沉淀法,制备得到微纳米颗粒堆积的ZnMn2 O4粉体.通过XRD、SEM/TEM、BET、BJH、XPS等手段对所制备的ZnMn2 O4样品进行结构表征.采用三电极体系,对样品进...     

沉淀法制备Na_(0.7)MnO_(2.05)及其水基超级电容器性能测试

以Mn(NO_3)_2和NaOH为原料,采用沉淀法合成了用作超级电容器电极材料Na_(0.7)MnO_(2.05).扫描电子显微镜(SEM)观察结果表明所制备样品呈层状板块形貌.电化学测试结果表明,Na_(0.7)MnO_(2.05)是一种性能比较优良的超级电容器电极材料.在1mol·L~(-1) Na_2SO_4电解质溶液中,0~1V的电压范围内,充放电电流密度为200mA·g~(-1)时,比容量高达201F·g~(-1),库伦效率接近100%.