多孔电极极化理论——Ⅱ.有欧姆极化的电极稳态的解和导电特征电流

本文得到气体扩散多孔电极在欧姆极化和液相依差极化下的极化状态的解。提出了表征电极导电性能的“导电特征电流”。推导了由电极电流与特征电流的比值推算电极内部过电位分布、电流分布、浓度分布、电极利用率、有效反应深度以及极化曲线偏离度的关系式、简化关系式及关系曲线。     

酶电极的电流响应和固定化酶的表征

本工作试图利用酶电极来确定固定化酶层中的动力学参数和传质参数,为此导出了酶电极的电流响应公式.固定化葡萄糖氧化酶的实验表明,这些公式较好地符合实验的电流-时间关系和电流底物浓度关系,可用于固定化酶的表征,文中估算了不同酶层的有关参数,讨论了酶负载因子及温度对反应速度控制步骤的影响.     

接地多孔材料输水放电极雾化电晕放电过程特征研究

为解决传统静电除尘器对烟气污染源中高黏性微米及亚微米粒径颗粒物(粉尘及液滴等)捕集的难题,提出了一种新型的使用多孔输水材料作为放电极以实现雾化电晕放电的方法,并通过实验对该种雾化电晕放电的雾化状态、电晕放电状态与伏安特性、输水量和电极清洗效果等进行了研究,为基于多孔输水放电极雾化电晕放电原理净化含黏性细颗粒烟气提供了理论依据和实验基础.结果表明:具微孔阵列特征结构的多孔输水放电极具有良好的电水动力学雾化特征,能够获得更好的水雾化状态和效率.通过多孔电极长度和极间距正交实验所得伏安特征曲线,初步确定了多孔电极出露10 mm,电极间距40 mm条件下,能够获得稳定的电晕放电过程.通过控制多孔电极的输水速率,使雾化速率高于输水速率,尤其是水位差≦5cm低供水量条件下,可使电晕放电和雾化两个过程同步稳定存在.非金属材质的多孔放电极,使雾化电晕放电过程在≧至7 kV/cm场强条件能够稳定存在,且具有稳定的极间电流和更高的火花放电点,更适于实际烟气的净化应用.多孔输水放电极雾化电晕放电获得的高速荷电液滴流,在收集极表面能够形成均匀的冲击面,其对极板的洗涤效果十分理想.采用接地输水放电极的电极系统,可以产生适于颗粒物捕集的雾化电晕放电过程.     

固体电解质氧气传感器抗电极中毒的研究

采用化学沉淀法制备出粒径较小的氧化锆粉体,基于固体电解质成型与烧结工艺．制作出氧传感器,试验结果表明：在标准动态测试条件下,氧气传感器在测量范围1％～95％,特征电流与氧气体积分数成指数关系,研究了多孔电极中毒机理,提出了2种中毒失效模式,研究了添加责金属钯和钌来改善电极抗中毒的方法。     

处理含铬(Ⅵ)废水的填充铁屑阳极的行为

近十几年来,许多作者对填充电极和流态化电极进行了广泛的研究。研究证明,这类三维电极具有大的比表面积和高的时空产率,可应用于燃料电池、湿法冶金、有机电化合成和工业废水处理。填充床电极可考虑为一类流动的多孔电极,许多作者提出了这类电极的理论模型,得到了一些结果。但是由于影响该类电极行为的动力学因素和传质因素较多,所以数学     

流态化电极处理含金属废水过程的研究 ——金属沉积的动力学特性(英文)

讨论了流态化电极处理含金属废水过程中金属离子在电极表面扩散、传质、反应以及沉积、成长的动力学特性 .基于边界层理论 ,提出了流态化条件下金属离子自溶液主体向阴极颗粒电极传质和沉积的总体动力学模型 ;探讨了表面反应热和由流体流动造成温度分布不均匀引起的传热对金属沉积成长速率的影响 .为深入研究流态化电极处理含金属废水过程的流动、传质、传热规律与反应速率特性间的关系奠定基础 ,也为该电极过程的设计、放大和操作提供依据     

电化学工业的现状及展望(三)——伴有气泡产生的电解槽剖析

引言 本文以装有立式平板电极的电解槽为研究对象,讨论电流分布、电压衡算以及产生气泡的效果。 众所周知,诸如电解食盐工业、电解水等电极过程都伴有气泡产生。为减小电极之间的欧姆降、为获得均匀的电流分布,有必要将分散于溶液中及附着在电极表面的气泡迅速排出系统之外。为此,人们采用了多孔板式电极并增添泵及导气管等设置,使含有气泡的     

离子膜金电极上的氧还原和一氧化碳氧化

用化学还原法在Nafion-117型阳离子交换膜上结合薄层金，制成固体聚合物电解质薄膜上的金电极(Au-SPE)。用电位扫描法考察了电极在酸、碱性溶液中电流与电位的关系，测定了氧还原为过氧化氢的电流效率，发现氧还原过程受阴极液中溶解氧的传质过程所控制。用碱液中的Au-SPE电极对空气中的一氧化碳进行电氧化和检测，得知在相对于相同碱液浓度的Hg／HgO参此电极0．3V的电位下，所产生氧化电流的极限值与一氧化碳含量的百分数相关。电极有被一氧化碳暂时中毒的现象。     

二氧化锰物理化学性质研究(Ⅱ) 关于两向恒电位极化法的理论探讨

本工作采用阴—阳极双向恒电位极化法,对电池级二氧化锰的活性进行了测定,发现阳极区存在一种作者称之为“特征电流”的曲线平阶,其数值大小与被测材料的活性有关并根据粉状多孔电极结构和离子在固体中扩散的理论,对这种“特征电流”进行了理论性的探讨。     

考虑多孔电极内气液分布的数学模型

给出了多孔电极内不同气液分布形状的溶液欧姆定律; 在单孔电极模型基础上定义了电化学反应的有效三相分界线长度概念,并给出了对应的计算方法;建立了基于多孔介质气液分布理论的一维电流和过电位数学模型,用数值迭代方法计算了沿电极面法线方向上的电流和过电位分布,分析了气体饱和度分布和有效三相分界线长度对它们的影响。     

生物功能电极：Ⅱ.酶修饰电极反应动力学

分别用吸附交联法和共价键合法将葡萄糖氢化酶修饰在破碳电极表面上，并用循环伏安法和旋转圆盘电极技术研究其生物电催化动力学．提出酶修饰电极的界面模型并导出电极上酶促反应的稳态动力学表达式，从而指出由电化学方法测得的固定化酶表观动力学参数的物理意义．讨论了酶修饰电极的电而响应特性与固定化酶的性质、酶电极界面的几何特征、溶液中的传质以及电子传递体在电极基体上的电荷传递动力学等因素的关系．     

喷壁式玻碳电极安培流通检测池的研制及其应用研究

研制了流通喷壁玻碳电极安培检测池 ,并对其电化学性能进行了研究 .其极限电流响应公式为IL=6 .0 7× 1 0 3 C0 v0 .78.将Cd2 的六次甲基四胺的催化体系应用于此流通检测池 ,研究了这些催化体系的安培行为 .结果显示 ,由于决定峰电流的主要因素是介质的传质速度 ,而传质速度一般较大 ,所以加入络合剂对峰电流不具有催化作用反而因吸附占据了电极的活性点 ,导致灵敏度的降低 .由于介质的传质速度大于扩散速度 ,所以它比静态极谱法具有较高的测定灵敏度     

三维聚合物电解质膜燃料电池中水的输运模拟

针对新型螺旋形加压聚合物电解质膜燃料电池,提出了一种液态水生成和输运效应的数值模型.该数值模型基于燃料电池的物理机理、流体流动、传热导、多孔介质中的传质、电化学反应、含相变的多相流动、电流输运、多孔介质和固体导电区域中的位势场以及穿过聚合物膜的水的输运设计优化过程.在分析中还使用了燃料电池模型.例如,电化学模型--用于预测局部电流密度和电压分布;位势场模型--用于预测多孔介质以及固体导电区中的电流和电压;多相混合物模型--用于预测在多孔扩散层中的液态水和气体流;薄膜多相模型--用于研究气体流道中的液态水流.最后给出了聚合物电解质膜燃料电池液态水生成和输运的理论模型的数值结果,包括催化层和膜中的H2,O2和H2O的质量和克分子数的等值线图.     

高场强下聚酰亚胺薄膜电导的研究

本文研究了聚酰亚胺薄膜(PI)在不同温度、厚度下的电压电流特性,以及热刺激去极化电流(TSDC)与极化电压的关系。由实验结果表明:聚酰亚胺的电导与电极限制电流有关,电流密度与电场的关系接近于肖特基效应;热刺激电流峰是由电极注入陷阱的电子热释放形成的。     

ITO/M3d-TiO2/CdS纳米结构多孔膜电极的光电化学

利用水热法制备了几种过渡金属离子(Zn2+、Co2+、Cu2+)掺杂的TiO2复合纳米粒子(表示为M3d-TiO2),测定了M3d-TiO2纳米结构多孔膜电极和用CdS敏化各掺杂电极的光电流作用谱和光电流-电势曲线.实验结果表明,在所研究的M3d-TiO2电极中,只有Zn2+-TiO2电极的光电流大于未掺杂的TiO2纳米结构多孔膜电极.用CdS敏化各掺杂电极,避免了电子损失,大大提高了光电转换效率,讨论了敏化电极的光电转换机理.     

碳纤维微电极制作与电化学行为的研究

讨论了两种制作碳纤维微电极的方法.研究了微电极的某些电化学行为,并与宏电极的结果进行了比较.验证了在控制电流条件下边缘效应的影响.结果表明,由于传质过程的加快,在通常扫描速度下,微电极伏安技术可测得呈现稳态极化特征的伏安图形,展示了某些良好的应用前景.     

全固态一氧化碳电化学传感器响应研究

采用化学还原方法制备了Pd-Nafion复合膜电极作为催化传感电极,研制了室温全固态电解质型一氧化碳传感器,考察了复合膜电极对一氧化碳/氮气体系产生电流响应的适宜电位,响应时间常数以及响应电流与一氧化碳体积分数的关系,并探讨了检测环境温度对传感器响应输出电流的影响.     

电流法酶电极：稳态响应特性与酶膜设计

描述电子传递体参与工作时电流法酶电极的稳态响应特性。根据电子传递体处于溶液中或固定在酶膜中,分别提出数学模型并导出实用的稳态电流关系式。讨论了溶液中传质、酶膜性能和电子传递体本质对响应特性的影响,为传感器酶层设计提供了依据。     

流态化电极处理含金属废水过程的研究：金属沉积的动力学特性

讨论了流态化电极处理含金属废水过程中金属离子在电极表面扩散、传质、反应以及沉积、成长的动力学特性，基于边界层理论，提出了流态化条件下金属离子自溶液主体向阴极颗粒电极传质和沉积的总体动力学模型；探讨了表面反应热和由流体流动力民温度分布不均匀引起的传热对金属沉积成长速率的影响。     

非饱和含湿多孔介质传热传质的渗流模型研究

综述了非饱和含湿多孔介质传热传质模型研究的发展。从多相渗流和扩散迁移机制出发建立以温度、压力和饱和度为基本变量的实用化三参数模型。该模型由一组描述水－汽质量守恒、空气质量守恒和能量守恒的非线性偏微分方程组成。利用该模型对埋管的热过程、砂土物性测量、毛细滞后现象、回湿过程、突发高温作用下多孔介质内部的传热传质过程和冻融过程进行了研究。为了模型的进一步应用,仍需对束缚水饱和度以下毛细压力与饱和度的关系、导热系数的影响因素及其获取方法、非饱和多孔介质传热传质的边界效应和滞后效应的物理机理等方面深入研究。非饱和多孔介质中溶质的运移更是一个饶有意义的研究课题。