气体扩散电极在电催化苯加氢反应中的应用

利用交流阻抗复平面图判定控制步骤的方法,论证了采用SPE电极进行的水电解制氢一苯电化学加氢反应是扩散控制的反应。将气体扩散电极应用于水电解制氢一苯电化学加氢体系中,从而将反应由扩散控制转化为电化学步骤控制。比较了两种方法制备的气体扩散电极对反应控制步骤的改进效果。结果表明,采用镀铂碳布扩散电极可提高反应速度。     

气体扩散电极在电催化苯加氢反应中的应用

利用交流阻抗复平面图判定控制步骤的方法,论证了采用SPE电极进行的水电解制氢苯电化学加氢反应是扩散控制的反应。将气体扩散电极应用于水电解制氢苯电化学加氢体系中,从而将反应由扩散控制转化为电化学步骤控制。比较了两种方法制备的气体扩散电极对反应控制步骤的改进效果。结果表明,采用镀铂碳布扩散电极可提高反应速度。     

电催化苯加氢反应中气体扩散电极性能的影响因素分析

将气体扩散电极应用在电催化苯加氢反应中,通过测定电流效率,分析了气体扩散电极的制备因素对其电化学性能的影响。考察了反应温度对苯加氢反应速度和析氢反应速度的影响,推算出苯加氢反应和析氢反应的表观活化能;考察了电解液硫酸的浓度、苯蒸汽的浓度、增湿水蒸气的浓度、载气流速等对电极性能的影响,并确定最佳的外界实验操作条件。应用气体扩散电极前后的反应电流对比表明,气体扩散电极能够有效地提高反应速度。     

电催化苯加氢反应中气体扩散电极性能的影响因素分析

将气体扩散电极应用在电催化苯加氢反应中,通过测定电流效率,分析了气体扩散电极的制备因素对其电化学性能的影响.考察了反应温度对苯加氢反应速度和析氢反应速度的影响,推算出苯加氢反应和析氢反应的表观活化能;考察了电解液硫酸的浓度、苯蒸汽的浓度、增湿水蒸气的浓度、载气流速等对电极性能的影响,并确定最佳的外界实验操作条件.应用气体扩散电极前后的反应电流对比表明,气体扩散电极能够有效地提高反应速度.     

气体薄层电极用于气体扩散膜疏水孔率的测定

将新型气体薄层电极技术应用于气体扩散膜疏水孔体积及孔率的测定,采用循环伏安法,对位于疏水孔内的氧气进行耗尽式电化学还原反应,其所消耗的电量用于对膜疏水孔体积及孔率的测定,对自催化膜和非催化膜检测结果的分析表明,本方法与称重法结果一致,但检测更加方便且无破坏性,同时对长期浸泡于碱性溶液中的气体扩散膜的疏水性能,以及孔率的温度系数进行了测定。     

气体扩散电极制备条件与氧还原反应活性关系的研究

在改变催化层中聚四氟乙烯(PTFE)、造孔剂含量和热压压力等条件下制备气体扩散电极,通过计时电位法、阴极极化曲线对气体扩散电极进行测定,并将其结果用最小二乘法拟合得出电极的制备条件与氧气还原反应电化学参数之间的关系。电化学测试结果表明,各种条件下制备的电极的阴极极化过程都符合Rho提出的半经验公式规律;当气体扩散电极催化层PTFE面密度3.33mg/cm²、造孔剂(NH₄)HCO₃面密度1.05mg/cm²以及热压压力3.69MPa时,气体扩散电极的氧还原活性最佳。     

Pt－Rh合金电极上气体物质析出反应动力学

采用极化测量的方法，在０．５ｍｏｌ／ＬＨ２ＳＯ４溶液中，对Ｐｔ－Ｒｈ合金电极上电化学析氢、析氧反应动力学进行了系统的研究，确定了反应动力学参数．实验结果表明，对于析氢反应．合金的组成及温度的变化对反应速度影响很小．而对于析氧反应．Ｐｔ－Ｒｈ合金当中Ｒｈ含量的增加可导致反应速度加快；提高温度明显地加快反应速度．     

桐油参与的Diels-Alder反应及其应用研究进展

桐油是中国的特产,也是唯一含有三个共轭双键的一种植物油。随着石化资源的日益枯竭,绿色化工的要求进一步促进了化工原料向可再生资源转移,桐油及其衍生物的重要性也日益突显。以Diels-Alder反应为切入点,对“桐油参与的Diels-Alder反应及其应用研究进展”进行综合评述,为桐油的综合开发与利用提供了科学借鉴。     

多电子电极反应的机理

电极过程动力学还是一门处于发展阶段的学科,目前,对许多电极反应的机理尚无一致的看法。本文以单电子反应的速度方程为基础,进一步探讨多电子电极反应的机理,揭示了传递系数、反应级数等动力学参数与反应历程之间的密切关系,将它们与实验值相对照,可以帮助人们选定适当的反应历程,进而了解研究电极反应机理的基本方法和一般原则。     

电催化还原处理硝酸盐的电极材料研究进展

地下水和地表水的硝酸盐污染日益严重,威胁着人类健康和生态系统,已成为亟待解决的环境问题之一.电催化还原作为一种绿色环保、无二次污染的技术,能够将硝酸盐转化为无毒无害的氮气,具有良好的应用前景.在电催化还原硝酸盐体系当中,电极材料是电化学反应的关键,在过去几十年里,许多学者在设计和制备高效的电极方面做了大量研究.本文介绍...     

薄膜润滑与纳米流变学研究的进展

综述了薄膜润滑和纳米流变学最新研究成果及其对宏观摩擦学的贡献。当润滑膜厚度接近分子尺度时，润滑剂的流变性质和物理状态将经历很大的变化，包括有序结构形成，等效粘度增加，松驰过程减缓，固化或玻璃态转化以及由此产生的粘滑运动。说明在弹流和边界润滑之间可能存在一种特殊的薄膜润滑状态，即润滑剂的流动及流体动力效应依然存在，但其行为已大大不同于经典理论所预测的规律。目前有关薄膜润滑的理论尚在发展之中，它将为高技术微系统的开发，实现摩擦控制和界面设计提供理论基础。     

脑电采集电极研究进展

脑电电极是脑电采集系统的第一环节,高效便捷稳定地获取脑电信号是研究脑科学的重要保证.从传统的Ag-AgCl湿电极到石墨烯干电极、多孔陶瓷半干电极,检测电极的发展已经获得长足进步.介绍了脑电采集系统的结构、脑电极的分类方法和各类电极的近期研究成果及专利,并讨论了电极新型材料的选取、更优结构的设计以及先进加工制备工艺,最后...     

染料敏化太阳能电池过渡金属氮化物对电极研究进展

对电极作为染料敏化太阳能电池(dye-sensitized solar cells, DSSCs)的核心部分之一,其材料的价格、性能和制备方法直接影响DSSCs的发展和应用.DSSCs常用Pt对电极价格昂贵,因此寻找低成本高性能的催化材料代替Pt对电极是降低DSSCs成本的有效途径之一.过渡金属氮化物的电子结构与Pt相似,具有高的催化活性和耐腐蚀性,价格低廉,使其具有广阔的应用前景.文章综述了利用载体与过渡金属氮化物的协同作用或将过渡金属氮化物制备成独特的纳米结构(纳米管和高度有序的阵列等)来解决过渡金属氮化物易团聚和大规模的物质运输受限制等问题.最后提出,开发双组元或多组元过渡金属氮化物和柔性过渡金属氮化物对电极可以作为未来发展方向.     

接地电阻测量回路中辅助电极位置的变化规律

针对测量接地电阻时通常采用的三电极法所存在的不足,提出增加辅助电流极的个数,用多电极法测量接地电阻.从三电极法出发,导出了四电极、五电极、六电极、八电极法及任意电极法测量接地电阻时电位过零点、误差补偿点的表达式,并通过计算得出了随着电流极数目的增加电位过零点和误差补偿点的位置的变化规律.以四电极、六电极法为例,用电解槽模拟试验证明了理论分析和计算的正确性.     

Low temperature fabrication of high performance and transparent Pt counter electrodes for use in flexible dye-sensitized solar cells

High performance Pt counter electrode is prepared by using vacuum thermal decomposition at a relatively low (120℃) temperature on a flexible polyethylene naphthalate substrate coated with indium-doped tin oxide for use in flexible dye-sensitized solar cells.The obtained Pt counter electrode shows a good chemical stability,high light transmittance,and high electrocatalytic activity for the I3-/I-redox reaction.The energy conversion efficiency of a flexible dye-sensitized solar cell based on the prepared Pt counter electrode and a TiO 2 /Ti photoanode reaches 5.14% under a simulated solar light irradiation with intensity of 100 mW cm-2.     

Recent progress in high-resolution tactile sensor array: From sensor fabrication to advanced applications

Tactile sensors can transform the environmental stimuli into electrical signals to perceive and quantify the environmental information, which show huge application prospects. The development of bionic robots and wearable devices towards intelligence has put high demands on the performance of tactile sensor arrays. Herein, the current state-of-the-art tactile sensor arrays over recent years have been summarized, from sensor array fabrication to advanced applications. The main preparation methods of patterned array including screen printing, 3D printing, laser microprocessing, and textile technology are discussed in detail. Strategies to optimize the signal crosstalk caused by flexible high-density sensor arrays are systematically introduced from the perspective of structure design and circuit design. Furthermore, advanced tactile sensors are not limited to a single pressure sensing function, and hence the development of multimodal detection for sensors has been discussed. In order to promote the adaptability in applications, stretchable and self-powered versatile integration scheme for advanced sensing are briefly described. Then, by means of machine learning and neural networks, it is possible to deeply explore the information embedded in the tactile acquisition signal with enriched application scenarios. Finally, the current challenges and the future perspectives for flexible tactile sensor arrays towards practical use are provided.     

磷化钴/碳纳米管纳米复合电极材料的电催化制氢性能研究

采用化学气相沉积法,在316L不锈钢基底上原位生长碳纳米管,然后在一定浓度的CoSO_4、NaH_2PO_2、NaOAc混合溶液中,用电化学沉积法在碳纳米管表面负载磷化钴纳米颗粒,得到磷化钴/碳纳米管复合结构。利用SEM、EDS和拉曼光谱,对CoP/CNTs复合材料的形貌、成分及物相组成进行分析;通过阴极极化曲线、交流阻抗等电化学测试,重点考察了复合电极在0.5mol/L H_2SO_4溶液中的电催化析氢性能。结果表明,所制CoP/CNTs复合结构中,CoP呈颗粒状均匀分布在CNTs表面;CoP的引入提高了碳纳米管材料的电催化性能,当沉积圈数为4圈时,所制CoP/CNTs复合电极具有最佳的电催化活性;极化曲线测试表明,该电极在电流密度为10mV·cm~(-2)时的过电位与沉积2圈和6圈的CoP/CNTs复合电极相比,正移了约140 mV和90mV,同时也呈现出良好的循环稳定性。     

Present status and future prospect of design of Pt–cerium oxide electrodes for fuel cell applications

In the research field of proton exchange membrane fuel cells, the design of electrocatalytic activities on Pt-oxide promoter in the anode side has attracted attention for improvement of CO tolerance of Pt in anode side and a lowering of large over-potential loss of the oxygen reduction reaction on the cathode in the fuel cells. In the Pt-oxide promoter series, Pt–CeOx/C is one of the unique systems. It is because the unique behavior of CeOx such as electrochemical redox reaction between Ce3t and Ce4t in the anodic and cathodic reactions of fuel cell is observed. The present short review gives an overview of the recent works for improvement of the CO tolerance of Pt in the Pt–CeOx/C anodes and enhancement of the oxygen reduction reaction activity on Pt in the Pt–CeOx/C cathodes for fuel cell application. To show the design paradigm for fabrication of high quality Pt–CeOx/C electrodes, the authors re-introduced parts of our research results to highlight the important role of interface structure of Pt–CeOx based on the ultimate analysis results. The usefulness of the combined approach of microanalysis and the processing route design is presented.     

锰矿掺杂PbO2电极电催化氧化对硝基苯酚废水的研究

以自制的掺杂锰矿粉的β-PbO2/锰矿粉复合电极为阳极,不锈钢片为阴极对对硝基苯酚(p-NP)模拟废水进行了电解氧化处理.结果表明,掺杂适量锰矿粉的β-PbO2/锰矿粉复合电极具有良好催化氧化p-NP的性能,在以NaCl为电解质的体系中,电解效果明显高于其他电解质体系.在电解体系为弱碱性,电解质为10 g/L NaCl,电流密度为30 mA/cm2条件下,电解2 h后p-NP的去除率可达到99.43%.