粉末微电极方法研究DMcT/PAn的电化学性能

用粉末微电极方法研究DMcT,PAn及DMcT/PAn的电化学性能.在有PAn存在时,DMcT的氧化还原峰电位差由1.90V降至0.07V,表明DMcT的电化学氧化还原反应速度加快.DMcT/PAn的电化学阻抗(123Ω)比DMcT的电化学阻抗(948Ω)小得多,说明PAn对DMcT的电化学氧化还原反应具有电催化作用.同时,DMcT使PAn在较高的电压时(大于4.0V,vsLi/Li+)能保持电化学活性,而且经过100次循环后,循环伏安(CV)曲线几乎没有变化,表明DMcT/PAn具有优良的循环稳定性和可逆性.比较粉末微电极的CV曲线和常规尺寸电极的CV曲线,粉末微电极能真实地反映PAn和DMcT复合时的氧化还原反应特性.     

丝素蛋白/氨基氧化石墨烯复合水凝胶的制备及性能研究

本文采用京尼平交联方法,制备了不同氨基氧化石墨烯含量的丝素蛋白复合水凝胶.对该复合水凝胶的抗压力学性能、溶胀性、磷酸缓冲盐溶液(phosphate buffer saline,PBS)稳定性、电导率以及循环伏安曲线检测表明,氨基氧化石墨烯能够显著改进丝素蛋白复合水凝胶的弹性、PBS溶液中的稳定性以及导电性.该研究将促进...     

填充床电极反应器在不同电解质中有机物电催化氧化的电容特性

研究填充床电极反应器电催化氧化有机物过程中在不同电解质溶液(酸性(H2SO4),碱性(KOH)和中性(Na2SO4))中的电容特性,分别采用循环伏安(CV)、恒流充放电(GCD)及电化学阻抗(EIS)测试进行电容特性表征、比电容(Cs)计算及相应动力学分析。研究结果表明:在酸性、碱性及中性条件下,填充床电极反应器有机物电催化过程均表现出一定的电容特性,3种电解质溶液电化学反应过程产生比电容由大到小顺序为酸性、碱性、中性;Cs及稳定性由不同介质类型中有机物电催化降解特性及电解质离子与阳极和炭电极间的迁移特性而决定。酸性溶液中较小的液相电阻(Rs,3.01?)使有机物氧化易于进行,而较小的电荷传递电阻(Rct,1.08?)有利于离子/电荷在阳极和炭电极表面的迁移,产生比电容较大,但由于电催化反应强烈,电容循环稳定性差;碱性溶液中Rs(4.22?)和Rct(3.13?)较大,有机物的氧化分解反应显著降低,比电容较小,然而此时电容效应循环性能较好;中性电解质中有机物电催化氧化难易程度介于二者之间(Rs为3.63?),苯酚氧化生成的聚合衍生物使其Rct(3.79?)增大,产生的比电容最小。     

中氮茚萘醌类化合物与CT-DNA相互作用的电化学

用电化学方法研究了4个中氮茚萘醌化合物与小牛胸腺DNA(CT-DNA)作用前后在玻碳(GC)电极上的电化学行为.实验结果表明,中氮茚萘醌化合物在pH为7.2的PBS缓冲溶液中的循环伏安曲线中有两对氧化还原峰,该氧化还原反应主要由溶液中化合物的扩散过程控制;加入CT-DNA后化合物的氧化还原式电位明显正移,表明化合物与CT-DNA的相互作用以嵌入方式为主.     

PANI-CNTs复合材料的制备及其在对称型全固态超级电容器中的应用

超级电容器寿命长、安全性高,并可以实现快速充放电,是化学电源研究的热点之一。文章通过简单的化学原位聚合法将聚苯胺(polyaniline,PANI)与碳纳米管(carbon nanotubes,CNTs)进行复合,得到聚苯胺纳米管(PANI-CNTs)复合材料。利用场发射扫描电子显微镜(field emission scanning electron microscope, FESEM)对其形貌和结构进行表征。循环伏安(cyclic voltammetry,CV)曲线、恒电流充放电(galvanostatic charge-discharge, GCD)曲线和循环寿命测试结果表明,纳米复合电极材料在三电极体系中,电流密度为1 A/g时,比电容高达690 F/g,3 000次循环后仍保持初始电容80%,在组装成柔性器件后,保留了优异的电化学性能,并展现出卓越的柔性机械性能。     

亚甲基蓝修饰玻碳电极的pH 响应和对抗坏血酸的催化氧化作用

在含亚甲蓝的磷酸盐缓冲溶液中,利用循环伏安法扫描,在经预处理的玻碳电极上形成了聚合物薄膜.薄膜具有较高电活性和稳定性,制备好的亚甲蓝修饰电极在磷酸盐缓冲溶液的循环伏安曲线峰电位随pH升高而向负电位方向移动.在pH 0.98～12的范围哪峰电位与pH值有两段很好的线性关系.大部分无机离子对峰电位没有干扰.重现性好.该电极对抗坏血酸(AA)的电化学氧化有催化作用,使其氧化电位负移了270mV并增大了氧化峰电流,氧化峰电流与抗坏血酸的浓度呈良好的线性关系.     

高电化学性能聚苯胺纳米纤维/石墨烯复合材料的合成

聚苯胺纳米纤维(PANI-F)与氧化石墨烯(GO)经组装后,进行水热反应,制备了PANI-F/rGO(还原的氧化石墨烯)复合材料.利用扫描电子显微镜(SEM),傅立叶红外光谱仪(FT-IR),X射线粉末衍射仪(XRD)对样品形貌和结构进行表征;同时,借助循环伏安(CV),恒电流充放电(GCD),交流阻抗(EIS)对样品的电化学性能进行了测试.结果表明:rGO均匀包裹在PANI-F表面,在1M H2SO4的电解液中,当电流密度为1A/g时,PANI-F比电容为378F/g,而PAGO10(PANI与GO的质量比为10∶1),比电容达517F/g;且当电流密度10 A/g时,PAGO10的比电容为356 F/g,而PANI-F的比电容仅为107F/g.     

1123 K燃气环境中钛铝合金的氧化特征研究

研究了金属间化合物-γTiAl基合金:Ti-48Al-2Cr-2Nb在1 123 K燃气环境中的高温氧化特征.检测了该合金在上述氧化条件下循环氧化总计1 080 ks(300 h,15次循环)的氧化增重情况,并对其氧化层的组成和结构用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)进行了分析和观测.研究发现:Ti-48Al-2Cr-2Nb在1 123 K燃气环境中具有优异的抗氧化能力,经历1 080 ks循环氧化后试样的氧化增重小于0.01 kg.m-2,而且其氧化动力学曲线近似符合抛物线氧化增重规律.对其氧化层结构的分析和检测表明:氧化层完整致密,无剥落现象发生.研究认为,Ti-48Al-2Cr-2Nb在1 123 K燃气环境中所表现的较强抗氧化能力主要是合金元素Cr和Nb的添加以及外在氧化条件的影响.其中大量合金元素的存在有效地促进了保护性Al2O3氧化层的形成,有利于氧影响层的稳定存在,并阻止了该合金内氧化的发生.     

聚吡咯/氧化石墨复合材料的电化学电容性能

以改进的Hummer法制备氧化石墨(GO),用原位聚合法合成聚吡咯/氧化石墨(Ppy/GO)复合物,运用CV和CP法测试电化学性能,并以XRD,FTIR,SEM分析材料的结构形貌.结果表明:(1)Ppy/GO复合物具有较好的电化学电容性能.当电流密度为0.5A.g-1时,复合物在1mol.L-1 H2SO4溶液中的比电容可达358.93F.g-1.(2)Ppy/GO复合物较Ppy有更好的循环稳定性和倍率充放电性能.当扫描速率分别为10,20,50mV.s-1时,复合物电极的循环伏安曲线均呈现出良好的矩形特征,并能保持一致性,而在相同扫描速率下,Ppy的循环伏安曲线不稳定;当电流密度分别为1,2,5A.g-1时,复合物的比电容分别达204.71,130.82,60.21F.g-1,高于相同条件下Ppy的178.05,123.89,46.52F.g-1.以上说明将聚吡咯与氧化石墨形成复合物有利于改善聚吡咯的电化学电容性能.     

不同NiCo2O4晶体形貌对其超电容性能的影响

采用一步溶剂热法制备出尖晶石型NiCo2O4样品.该方法一次成型,反应后不需再次煅烧,简单易操作,可实现大批量合成.采用Raman、XRD、FT-IR和SEM对其进行表征,并采用循环伏安(CV)、恒电流充放电(GCD)及交流阻抗(EIS)对其电化学性能进行分析,探索反应时间对NiCo2 O4晶体的形貌和超电容性能的影响...     

酞菁铜衍生物LB膜中取代基的作用

合成了3种不同取代基四-4-(2,4-二特戊基苯氧基)酞菁铜(A)、四-4-(四氢糠氧基)酞菁铜(B)和四-4-(正壬氧基)酞菁铜(C).热重分析表明3种衍生物的稳定性的顺序:A>B>C.偏振紫外光谱数据得到的结果与∏-A曲线推得结果一致.3种配合物的溶液和LB膜的循环-伏安曲线均显示了准可逆的电化学性质,LB膜的循环-伏安曲线对称性比相应溶液中的大,A的氧化-还原峰的劈裂最小,C的劈裂最大,B居中.     

硫酸介质中Pt电极上3-乙氧基-4-羟基苯乙醇酸的电氧化

采用循环伏安曲线法和极化曲线法研究了硫酸介质中的3-乙氧基-4-羟基苯乙醇酸(EHMA)在Pt电极上的电化学氧化过程.循环伏安曲线表明,EHMA的电化学氧化是完全不可逆的,在1.35V(vs.SCE)处出现氧化电流峰;结合线性拟合方法表明,氧化峰电流与EHMA浓度在0.01~0.5mol/L范围内、与硫酸浓度在0~0.25mol/L范围内、与扫描速度平方根在0.05~2V/s范围内呈良好的线性关系;硫酸介质中的EHMA在铂电极上的电氧化过程是由扩散步骤控制的.极化曲线表明,EHMA的电化学氧化反应为表观一级反应;在电极电势为1.2V和1.3V时,表观活化能分别为61.799kJ/mol和52.780kJ/mol;在温度35~50℃范围内,交换电流密度为1.20~2.04×10-6 A/cm2.     

氧化钽基RRAM的循环耐受特性优化研究

阻变存储器(RRAM)因其性能优异、可高密度集成以及与CMOS工艺兼容成本较低等众多优点而被广泛研究.用于制备阻变型存储器的关键材料有很多种,其中氧化钽材料由于与标准CMOS工艺兼容而被各大研究机构广泛关注,但TaOx基RRAM存储阵列的可靠性仍存在很大问题,尤其是循环耐受特性.本文制备了4种具有优秀阻变性能的双层Ta2O5/TaOxRRAM器件,Ta2O5层厚度分别为5nm和3nm,TaOx层的x值分别为1.0和0.7.比较了这4种拥有不同器件参数的氧化钽基RRAM器件的循环耐受性能,给出了TaOx基RRAM的循环耐受性能优化方法,发现双层TaOxRRAM的富氧Ta2O5层的厚度越薄且缺氧TaOx层的缺氧程度越大,其循环耐受性能越好.     

纳米结构水系NiCo/Fe电池材料的制备及电化学性能的研究

可充电的水系电池由于价格低廉、电极材料来源丰富和使用安全等优势而得到研究者们广泛关注.但是其在实用中还存在着能量密度和功率密度不足的问题.该研究以针状NiCo2O4纳米棒为水系电池正极材料,以Fe3O4纳米棒为负极材料组装成了一种NiCo/Fe电池储能器件.该储能器件表现出了优异的可充放电性能,在1.2 kW/kg功率密度下(1 A/g),其最高容量可达207.7 Wh/kg(173 mAh/g),在24 kW/kg(20 A/g)的高速率充放电速率下,其容量仍能保持70.8 Wh/kg(59 mAh/g).此外,得益于正负电极材料均为阵列结构并与基底结合牢固,该储能器件表现出优良的循环性能,即在电流密度为5 A/g下经过2 000次循环后容量仍保持近80%.     

基于三明治结构的高灵敏度新型电子皮肤

具有高灵敏度和快速响应时间的电子皮肤在人体信号监测和机器人领域有广阔的应用前景.模仿人体皮肤的结构,提出了一种自锁型的电子皮肤,上层为规则的金字塔阵列,下层为不规则的起伏.该器件最高灵敏度达到190.4 kPa~(-1),最低探测压力为32 Pa,响应时间为8 ms,回复时间为8 ms,在3 000次循环载荷下表现出很好的稳定性.该器件制备工艺简单,模具可循环使用,满足大规模生产的条件.将该器件应用于分辨不同的机械力和监测人体的生理信号,表现出良好的性能,发展潜力巨大.     

四(4-磺基苯基)卟啉自组装催化剂的制备及其可见光光催化性能研究

本文以四(4-磺基苯基)卟啉(TPPS)与硝酸锌(Zn(NO3)2·6H2O)为原料制备了卟啉自组装催化剂(Zn-TPPS-Zn),利用紫外可见光谱对其进行光化学表征.在可见光下(λ≥420nm)照射下,以光催化降解染料罗丹明B(Rhodamine B,RhB)为探针反应,探讨了Zn-TPPS-Zn光催化过程中活化O2对RhB的光催化降解活性.实验表明,RhB光催化降解的最佳条件为:pH 6.89、催化剂投加量0.33g/L.催化剂循环实验表明Zn-TPPS-Zn在可见光下对RhB的降解具有一定的稳定性,但还需进一步改善.通过跟踪测定Zn-TPPS-Zn/RhB/Vis光催化反应体系中氧化物种(H2O2和·OH)相对含量的变化,表明其光催化反应主要涉及羟基自由基(·OH)历程.     

钛(Ⅳ)-铜铁试剂体系络合吸附催化波机理的研究

本文研究了在0.05 mol/L (NH_4)_2SO_4,0.2mol/L六次甲基四胺(pH6.0)底液中Ti(Ⅳ)-铜铁试剂(cup)体系络合吸附催化波的机理.确定络合物的络合比为Ti(Ⅳ):cup=1:1.由循环伏安法、脉冲极谱、单扫示波极谱和i-t曲线等实验表明:Ti(Ⅳ)与cup形成1:1的络合物吸附在电极表面上,然后解离出的Ti(Ⅳ)在电极上还原,产物Ti(Ⅲ)又被共存的cup氧化,再生Ti(Ⅳ),形成催化循环,产生催化电流.     

基于循环差集的(3,L)规则QC-LDPC码构造

针对准循环低密度奇偶校验(QC-LDPC)码中准循环基矩阵移位系数构造的确定问题,利用循环差集(CDF)构造一种近似双对角结构的(3,L)规则QC-LDPC码,其围长至少为8,该码的基矩阵由四部分构成,其中一部分数据已知,其余可由简单的运算获得,所需存储空间少,降低了硬件实现的复杂度,根据循环差集个数t不同可灵活构造不同码长和码率的码字.仿真实验结果表明:当误码率为1×10~(-6),码率为0.5时,构造的基于循环差集的码比基于最大公约数(GCD)码、渐进边增长(PEG)码和西顿(SD)序列构造码的净编码增益分别提升了0.10,0.12和0.13dB.当码率为0.6时,比基于完备循环差集构造的type2码和PEG构造码的净编码增益分别有0.20和0.10dB的提升.     

Pt/CeO2-CNTs和Pt/CNTs在H2SO4和NaOH中乙醇电氧化活性及循环稳定性研究

为考察pH和CeO2对Pt催化剂乙醇电氧化活性的影响,用循环伏安法比较了Pt/CNTs及Pt/CeO2-CNTs在NaOH和H2SO4介质中的电化学行为,表明催化剂在NaOH介质中活性高于在H2SO4中活性,Pt/CeO2-CNTs活性高于Pt/CNTs活性.因Pt催化剂上乙醇电氧化反应的tafel斜率接近,故活性不同可归于影响交换电流密度的OHad浓度的差别.NaOH中Pt表面OHad吸附起始电位和乙醇电氧化起始电位分别低于H2SO4中起始电位,表明OHad决定着Pt催化剂的乙醇电氧化活性.加速耐久性实验表明,CeO2可改善Pt/CNTs的循环稳定性,Pt/CeO2-CNTs和Pt/CNTs在H2SO4中稳定性优于在NaOH中稳定性.     

Pt/CeO2-CNTs和Pt/CNTs在H2SO4和NaOH中乙醇电氧化活性及循环稳定性研究

为考察pH和CeO2对Pt催化剂乙醇电氧化活性的影响,用循环伏安法比较了Pt/CNTs及Pt/CeO2-CNTs在NaOH和H2SO4介质中的电化学行为,表明催化剂在NaOH介质中活性高于在H2SO4中活性,Pt/CeO2-CNTs活性高于Pt/CNTs活性.因Pt催化剂上乙醇电氧化反应的tafel斜率接近,故活性不同可归于影响交换电流密度的OHad浓度的差别.NaOH中Pt表面OHad吸附起始电位和乙醇电氧化起始电位分别低于H2SO4中起始电位,表明OHad决定着Pt催化剂的乙醇电氧化活性.加速耐久性实验表明,CeO2可改善Pt/CNTs的循环稳定性,Pt/CeO2-CNTs和Pt/CNTs在H2SO4中稳定性优于在NaOH中稳定性.