全钒液流电池正极传质的介观分析

目的研究全钒液流电池正极传质的介观机理,为多孔电极传质效率的提高和全钒液流电池整体性能的提升提供理论指导.方法采用粗粒化分子动力学模拟方法,分析全钒液流电池正极反应中各粒子的介观传递特性.分析电池荷电状态(SOC)、温度、碳纳米管长度以及碳纳米管含量对正极电解质中各组分粒子扩散系数和有序性的影响.结果粒子扩散系数随着温度增高而增大,但随碳纳米管长度的增加而减小.当电池荷电状态SOC为50%时,溶液中离子种类最多,多种离子间的相互作用阻碍单个离子的扩散,从而降低了电解液中各粒子的扩散系数.在碳纳米管质量比为1/4～1/2,正极电解液浓度较低,减小了VO2+和VO+2之间的缔合作用,溶液黏度也随之下降,有利于扩散.结论深入研究全钒液流电池正极传质过程,降低因传质因素导致的浓差极化,增大电池反应速率.     

偕胺肟基纤维对Ni2+的吸附动力学

以偕胺肟基纤维(AOCF)为吸附材料,对不同初始浓度的Ni2+溶液进行吸附规律研究.结果显示,室温下AOCF对Ni2+的吸附符合Freundlich等温吸附经验式.由不同初始浓度下吸附时间与溶液浓度的关系,用微分法确定反应的级数;在不同温度下对初始浓度为0.033 mol@L-1的Ni2+溶液进行吸附,确定各温度下的反应速率常数,由速率常数与温度的关系,结合Arrhenius方程可得出反应的活化能.研究结果表明,偕胺肟基纤维对水溶液中的Ni2+吸附反应符合一级反应动力学特征;其速率方程c=c0e-kt,速率常数k=0.1716×e-Fa/RT,活化能Ea=13.52 kJ/mol.     

超声波/H2O2协同降解亚甲基蓝

比较了不同处理方法对亚甲基蓝染料溶液的声化学降解作用,发现超声并加入H2O2时可加快反应速率,且反应在前4 h符合假一级动力学.研究了H2O2协同声化学对亚甲基蓝的降解作用,考察了H2O2用量、溶液初始pH值、曝气、反应温度和外加无机盐等因素对降解效率的影响.研究表明,溶液初始pH值为3.5时降解效果较好,有曝气时的声化学降解速率常数是无曝气时的2.7倍,升高温度能加快降解速率,不同离子对亚甲基蓝降解有不同的影响.UV-VIS扫描图谱显示,染料在紫外及可见区的吸收明显降低,初步探讨了亚甲基蓝的降解机理.     

CuCl2在混合溶剂(DMF-H2O)中的热力学性质

利用铜电极和Ag-AgCl电极组成可逆电池,通过测定电池的电动势,应用Nernst方程和Debye-Hückel公式,求得不同温度下CuCl₂在混合溶剂(DMF-H₂O)中的平均离子活度系数,计算CuCl₂在混合溶剂中的相对偏摩尔自由能,并根据电解质溶液的溶剂化理论,对CuCl₂的平均离子活度系数及相对偏摩尔自由能的变化规律进行了讨论.     

ZnCl_2在混合溶剂(乙醇-水)中的热力学性质

应用锌电极和Ag-AgCl电极组成可逆电池,通过测定电池的电动势,应用Nernst 方程和Debye-Hückel极限公式,求得不同温度下ZnCl2在混合溶剂(乙醇-水)中的平均离子活度系数,计算ZnCl2在混合溶剂中的相对偏摩尔自由能,并据电解质溶液的溶剂化理论对ZnCl2的平均离子活度系数及相对偏摩尔自由能的变化规律进行了初步的讨论.     

H_2O_2与HS气相抽氢、抽氧反应机理及速率常数的理论研究

采用CCSD(T)/aug-cc-p VTZ//B3LYP/6-311+G(2df,2p)方法构建了H_2O_2与HS反应体系的双重态反应势能剖面,并在此基础上对各通道的速率常数进行了计算。研究结果表明,由于H_2O_2接近HS自由基的方式不同,H_2O_2与HS反应有两个不同的反应通道,相应的生成HO2与H2S(通道R1)和HSOH+OH(通道R2)产物。通道R1和R2的表观活化能较为接近,分别为14.25~15.40 kcal/mol和13.91 kcal/mol。利用经典过渡态理论(TST)并结合Wigner矫正模型计算了216.69~298.15 K温度范围内H_2O_2与HS反应的速率常数。计算结果显示,通道R1的反应速率常数kR1为2.43×10-21~4.20×10-20cm3/(molecule·s),比相同温度下反应通道R2的速率常数kR2大了2~4个数量级,表明在216.69~298.15 K温度范围内,H_2O_2与HS反应的总速率主要取决于反应通道R1。     

Cu_2O的生成对CuO纳米薄膜电极锂离子电池特性的影响

以铜箔为基底,采用一步水热法制备CuO纳米结构薄膜,通过XRD、SEM、XPS对所制薄膜的形貌、成分进行分析,并测试CuO薄膜电极的锂离子电池特性,研究铜基底与CuO薄膜之间生成的Cu_2O对电池性能的影响。结果表明,较高反应温度有利于铜基底和薄膜之间Cu_2O的生成,且利于改善CuO薄膜纳米结构;140℃反应温度下生长出的CuO薄膜电极,其比电容和电容保持率均高于80℃反应温度下生长出的CuO薄膜电极,其电池循环能力更强,这与铜基底和CuO薄膜之间产生的Cu_2O层有关。     

碘酸盐在酸性溶液中电化还原的自催化作用

本文研究了碘酸钾在酸性溶液中铂电极上电化学还原过程,实验结果表明与恒电流暂态和恒电位暂态的理论分析相符.从而再次断定碘酸钾还原的自催化本质;同时也证实了理论分析的正确性.根据理论分析所得出公式计算了碘酸钾与碘离子氧化还原过程的反应速率常数K,讨论了K值与pH,碘酸根浓度,碘离子浓度的关系.     

炭化对活性炭电极电容去离子性能影响的研究

利用自制粘结剂与活性炭(AC)粉末混合制备活性炭电极(ACE),为了提高电极的电容去离子性能,将ACE进行炭化处理.利用数码相机、接触角测定仪、循环伏安、交流阻抗研究炭化温度对ACE的表面形貌、亲水性、电容和扩散内阻的影响,并对电极在NaCl溶液中电容去离子除盐性能进行考察.实验结果表明:当炭化温度为850℃时,电极的强度和韧性适中,亲水性好,双电层形成速率快,比电容大,扩散阻力小,电容去离子过程中除盐性能高.     

铁离子电还原过程的研究

用电位扫描法和旋转电极技术,研究了铁离子在铂电极和玻碳电极上的还原行为.结果表明该还原反应的可逆性明显地依赖于相伴阴离子的本性,在含SO_4~(2-)、NO_3~-、阴离子的溶液中,反应并非完全可逆,当溶液合Cl~-、CN~-离子时,电极反应是可逆的,而在F~-、C_2O_4~(2-)、Cit~(3-)、CNS~-、P_2O_7~(2-)等离子存在时,反应是不可逆的.实验证明,Fe~(2+)离子还原时,电极表面有吸附膜生成,此膜对H~+的放电析出有催化作用.从旋转电极实验求得1.0mol·dm~(-3)KCl溶液中,Fe~(3+)离子的扩散系数D_(Fe~(3+))=(7.9±0.1)×10~(-6)cm~2·s~(-1),标准速度常数k=(2.5±0.2)×10~(-3)cm·s~(-1).     

Na_2CO_3对乙酸乙酯皂化反应速率常数测定结果的影响

氢氧化钠易吸收空气中的二氧化碳生成碳酸钠.如果配置的氢氧化钠溶液中含有碳酸钠,就会影响其浓度的准确标定,进而影响乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定结果.通过探究反应物中碳酸钠对乙酸乙酯皂化反应速率常数的影响,初步探讨了该实验的改进方案.结果表明:随着碳酸钠浓度的不断增加,测得的反应速率常数不断增大;但当碳酸钠的浓度增大到一定浓度后,反应速率常数测定值变化趋于平缓;当碳酸钠的浓度超过0.010mol/L时,测得的反应速率常数数值急剧变小,这可能是由于实际氢氧化钠溶液浓度远低于标定值的原因造成的.建议:利用稀释饱和氢氧化钠溶液的方法配置实验所需的氢氧化钠溶液.该方法既省时,又可以尽量避免碳酸钠对实验结果的影响,适合在本科生物理化学实验教学中进行推广.     

溶胶-凝胶法制备非均匀铅离子掺杂TiO2薄膜

采用溶胶-凝胶工艺在普通玻璃表面制备铅离子非均匀掺杂的TiO2薄膜,运用AFM,XRD,UV-Vis研究了其光催化复合薄膜的表面特征;以光催化降解甲基橙溶液为模型反应,表征薄膜的光催化活性.结果表明非均匀铅离子掺杂TiO2薄膜(PbDx)与均匀铅离子掺杂TiO2薄膜(PbTx)的最佳掺杂Pb/Ti摩尔比均为0.005,PbD0005、PbT0005的最佳降解表观速率常数分别为7.37×10-3min-1 和5.95×10-3min-1,PbD0.005的表观降解速率常数是纯TiO2的2.52倍.文中还从载流子分离效率等方面探讨了掺杂机理.     

计时电量法测定4,5-二氮芴-9-酮的扩散系数和反应速率常数

运用循环伏安法测定4,5-二氮芴-9-酮（DAFO）在DMF溶液中不同扫描速率时的循环伏安图,出现2对峰形良好的氧化还原峰;采用计时电量法通过控制阶跃电位,测得不同温度下DAFO在DMF溶液中的扩散系数和反应速率常数,293K时扩散系数为5.39×10-6cm2·s-1;当选择阶跃电位使电极过程处于扩散和电化学混合控制时,测得不同电位的反应速率常数k_f. 根据不同温度下的标准速率常数k₀,得到表观活化能E_a为10.5kJ·mol-1.      

苯酐水解速率实验测定

对邻苯二甲酸酐水解反应动力学进行了研究.在线测定了溶液中pH值的变化,根据pH值与溶液浓度之间一一对应的关系,得到苯酐在水解过程中邻苯二甲酸浓度的变化.由水解结束时溶液的平衡浓度与此时溶液的pH值,计算了不同温度下邻苯二甲酸的一级电离常数Ka,从而确定了水解反应级数α和不同温度下反应速率常数k.得到以下结论:随着温度的升高,水解速率常数也随之增加.根据阿伦尼乌斯方程,求得了水解反应的活化能Ea为9.45kJ/mol、指前因子A为2.30.     

草酸溶蚀白云石规律探究

为更好的探究白云石与地层酸性流体的溶蚀作用规律,为后续研究白云岩储层的油气储集提供积极的指导作用。本文开展了白云石与草酸的溶蚀模拟实验,主要考查了反应温度、草酸浓度及矿化度对草酸溶蚀白云石过程的影响。结果表明：反应温度增大不仅能提高反应速率,而且影响溶液中镁离子溶出浓度。草酸浓度较高时,溶液中镁离子溶出浓度不随草酸浓度升高而增大。且反应产物均沉淀在白云石表面上,阻止了内部溶蚀反应的进行,不利于孔隙优质储层的形成。草酸溶液中氯化钠的加入一方面有利于速率的提高及白云石的溶解度的增加,另一方面抑制了溶液中镁离子的沉淀     

Fe(Ⅲ) EDTA 催化分解H2O2反应动力学研究

用比色法研究了Fe(III_EDTA催化分解H2O2反应,在pH=8.2,离子强度I＝0。1,温度T＝288,OK的条件下,反应的动力学方程为－d[H2O2]/dt=k(h2o2][Fe(III)EDTA],速率常数k=30.38dm^3.mol^-1,min^-1,反应的活化能En=43.15kJ.mol^-1,并对反应机理进行了讨论。     

离子反应复习三部曲

一、知识概括 （一）离子反应 1．概念：在溶液中发生的有离子参加的反应。2．类型：复分解反应，在溶液中的置换反应，溶液中的氧化还原反应，碱性氧化物和酸的反应，酸性氧化物与碱的反应，水解反应，电极反应，电解反应。3．实质：离子反应总是向着使溶液中某些离子浓度减小的方向移动。     

离子电极的选择性和响应机理

一、引言离子选择性电极是近年来所发展起来的一种分析工具,它能够快速、简便地测定溶液中若干离子的活度。它的灵敏度可以低于1ppb,因此,它已广泛地用于海洋、土壤、地质、化工、医学等各个领域中。离子选择性电极的重要问题是选择性的问题,近年来有不少文章对选择性和响应机理作了理论上的探讨,现将这些文章予以总结。二、电极的选择性离子选择性电极作为分析的—工具,主要是通过离子选择性电极作指示电极与另一参比电极组成—电池。通过测定电池的电功势,可得出溶液中离子的活度,但是并不是所有的电     

静态条件下草酸溶蚀白云石的影响因素

探究外界因素对白云石的溶蚀规律一直是地球化学较为活跃的领域之一,遂之取得的研究成果有助于人们理解储层条件下白云石的溶解过程,对后续研究白云石贮藏的油气储集具有积极的指导意义。本文在静态条件下开展了白云石与草酸的溶蚀模拟实验,主要考查反应温度、草酸浓度及矿化度对溶蚀过程的影响。结果表明:反应温度升高不仅增大反应速率,而且影响溶液中镁离子的溶出浓度。草酸浓度较高时,溶液中镁离子溶出浓度不随草酸浓度升高而增大,并且反应产物沉淀在白云石表面,阻止了内部溶蚀反应的进行,不利于优质孔隙储层的形成。草酸溶液中氯化钠的加入一方面有利于提高反应速率及增大白云石的溶解度,另一方面抑制了溶液中镁离子的沉淀。     

在常规电化学测量仪上测量新极谱图的方法

利用常规的电化学测量仪，采用数值计算法测量超微电极上的新极谱图，介绍其方法和原理。采用半微分法测量了２，３，５，６－四氯苯醌在乙腈溶液中汞超微半球电极上电化学还原反应的异相反应速率常数，测量结果与伏安法一致。