多晶铂电极在离子液体中的界面微分电容研究

常温下用循环伏安法和电化学阻抗法研究了多晶铂电极在两种室温离子液体[BMIM]BF4,[EMIM]BF4(BMIM:1-butyl-3-methylimidazolium;EMIM:1-ethyl-3-methylimida-zolium)中的界面微分电容曲线.阻抗测量频率区间为10Hz到10kHz,得到的电容电势曲线既非抛物线形又非钟形.改变电势扫描方向测得的电容电势曲线形状不同,负向扫描曲线相对于正向扫描曲线会有延迟效应.这种延迟效应与离子在Pt电极上的吸附能和Madelung位能相关.     

基于聚吡咯/棉织物电极的超级电容器固态电解质的研究

以聚吡咯/棉织物为电极,H3PO4和PVA-1750分别为基础电解质和凝胶物质,研究电解质的黏度和电导率性能.研究发现,随时间的推移,电解质的黏度增加,同时其离子电导率与电化学特性减弱,而加入质量分数为12%的吡啶后,可使电解质的黏度和电导率分别稳定在1.1Pa·s和53mS/cm左右,且电化学特性的稳定性得到明显的改善.对组装完成的固态超级电容器进行各项电化学测试发现,体系恒流充放电1 000次后的电势保持率为98%,循环伏安曲线在-0.3~0.7V的电势窗口内能够保持稳定,比电容最高可达13.8F/g,表现出良好的电容特性.     

微分电容法研究离子液体-二氯乙烷混合体系的电化学双电层结构

本文用循环伏安法和电化学阻抗法研究了室温离子液体1-丁基-3-甲基咪唑三氟甲磺酸([Bmim][OTf])和1,2-二氯乙烷(DCE)混合体系在金电极上的界面微分电容,并和纯离子液体体系进行了比较.纯离子液体体系中,微分电容曲线为类驼峰型,阴离子[OTf]-在较正的电位下在金电极表面发生特性吸附.在混合体系中,不仅电导率明显增加,相应的电容值也有明显地增大,并且在零电荷电位处达到了最大值(此时离子液体的浓度为1mol/L).分别根据不同体系的微分电容结果,对相应的双电层结构进行了解释.     

半微分循环伏安法对离子在油水界面传递的研究——18—冠—6推动下钠离子的传递

本文提出用半微分循环伏安法研究油/水界面上的电化学现象,对于体系NaCl,18-C-6(W)—TBATPB(nb),推导出了半微分峰电流e_ρ、半波电势△_w~(n b) ψ1╱2的计算公式。e_ρ与水相中18-C-6的浓度成正比,据此可对18-C-6进行定量分析,线性范围1.5×10~(-3)mol/L—5.0×10~(-5)mol/L。     

Sensing Properties of Ba1-xLaxNbyTi1-yO3 Thin-Film on SiO2/Si Substrate

通过离子束溅射技术淀积在SiO2/Si衬底上的钛酸镧钡铌膜(Ba1-xLaxNbyTi1-yO3),制成集薄膜电阻和金属-绝缘体-半导体(MIS)电容为一体的传感器.实验结果表明,薄膜电阻在303～673 K温度范围内对可见光和热具有良好的灵敏特性,同时MIS电容对相对湿度有很高的灵敏度.我们测试了此薄膜的光吸收特性,并得到了它的禁带宽度.最后,我们研究了薄膜电阻的阻抗温度频率特性和频率对MIS电容湿敏特性的影响.     

杭州典型城市湿地温度效应的季节和类型差异

以杭州市四个典型城市湿地为研究对象,通过城市地表温度(LST)的遥感反演和GIS空间分析,探讨了季节和湿地类型对城市湿地局地温度效应的影响.研究发现:1湿地温度效应的季节差异非常明显,季节因素对湿地温度效应的类型、范围和幅度及梯度变化等都有重要影响.2传统的湿地分类与湿地温度效应之间没有直接联系;湿地的面积、周长等是湿地温度效应的重要影响因素;湿地形状对温度效应的影响并不明显.3对各湿地单位水体面积所产生的温度效应进行了比较分析,发现京杭大运河温度效应的效率最高.湿地面积和温度效应的关系极有可能是呈S型曲线的模式.     

N-苄基吡啶甲酸盐的电化学行为

采用取样直流极谱法,定电位电量法,循环伏安法、微分电容法、电毛细曲线法和阴极极化曲线等电化学方法,研究N-苄基吡啶甲酸盐(PB、NB和IB)在2.5N NaOH溶液中的电化学行为,探讨它们的电化学还原机理及其对锌电沉积的作用。     

两种三唑四嗪含能化合物PTTz和DPTTz的结构、热行为和热安全性

以3,6-双(3,5-二甲基吡唑)-1,2,4,5-四嗪(BT)和3-氨基-1,2,4-三唑为原料,合成了6-(1H-吡唑)-N-(1H-1,2,4-三唑)-1,2,4,5-四嗪-3-氨(PTTz)和6-(3,5-二甲基吡唑)-N-(1H-1,2,4-三唑)-1,2,4,5-四嗪-3-氨(DPTTz)2种新型高氮化合物,并培养出DPTTz分子的单晶,通过X射线单晶衍射仪确定其晶体结构.结果表明:DPTTz晶体属单斜晶系,空间群为P2_1/n,分子中含有1分子的结晶水.采用差示扫描量热法与热重-微分热重法得到所合成2种化合物的DSC与TG-DTG曲线,研究了其热分解行为;同时,利用Flynn-Wall-Ozawa,Kissinger-Akahira-Sunose,Starink,Kissinger-迭代及Ozawa-迭代等方法计算得到其热分解动力学参数,之后,对其热安全性进行了评估.热安全性研究表明,DPTTz的自加速分解温度(T_(SADT))、热点火温度(T_(be))、热爆炸临界温度(T_(bp))均高于PTTz,因此,DPTTz的热安全性能更好.     

VOOH-CBC复合材料的制备及其电容性能

以偏钒酸铵(NH_4VO_3)和碳化细菌纤维素(CBC)为原料,水合肼(N_2H_4·H_2O)为还原剂,利用水热法合成了VOOH-CBC复合材料。通过X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)进行了结构及形貌分析。结果表明,VOOH结晶度良好,呈现直径150 nm左右的空心球状,并且均匀分布在CBC网络结构之中。通过循环伏安和恒流充放电等技术对其电化学性能进行了研究。结果表明:在2 M KCl溶液中,-1~-0.2 V电势窗口内,VOOH-CBC复合材料具有良好的电容性能及循环稳定性,在5 m Vs-1扫描速度下比电容为91.71 Fg~(-1),在1 Ag(-1)电流密度下经1000次循环后电容量能保持78%。     

介孔炭负载二氧化锰复合材料电化学的性能

以KMnO4、MnSO4与介孔炭(MC)为原料,通过简单的化学液相共沉淀法制备了MnO2/MC复合材料,借助X线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、能量色散谱(EDS)及N2吸附-脱附对产物进行了表征.电化学性能测试表明,MnO2/MC电极在0.1 mo1·L-1 Na2SO4的电解液中、-0.2～0.8 V(vs SCE)的电势范围内具有良好的电容行为,比电容可高达270.7 F·g-1.     

对硝基甲苯电化学还原的研究

研究了以醇水混合液为底液,分别以盐(NaCl,Na_2SO_4),碱(NaOH,KOH)和酸(H_2SO_4,HClO_4)为支持电解质时,对硝基甲苯在Cu,Ag,Pt,Pb电极上电化学还原的循环伏安行为,从而选择出以Cu电极,H_2SO_4为支持电解质作为较理想的体系.对于该体系,用循环伏安法研究了浓度、扫描速度、搅拌强度与峰电流、峰电势的关系.结果表明,对硝基甲苯电化学还原的峰电势大约在(-0.5V,vs.SCE)处,且其还原与扩散有关;采用恒电压稳态极化法,测出稳态极化曲线,得到电势与ln((Id-I)/I)(I:电流,I_d:极限电流)成线性关系.从而确认该体系中对硝基甲苯电化学还原的电极过程为动力学和扩散混合控制过程;初步确认Ti~(4+)/Ti~(3+)电对对于对硝基甲苯在该体系中电化学还原具有一定的催化活性.探讨了在硝基苯的苯环上的不同位置接入不同的自由基后,对于硝基的电化学还原的影响,表明在苯环上接入吸电子基后,有利于它的电化学还原,而接入供电性基因后则不利于它的电化学还原,特别是在硝基的邻位和对位上接入时,这种效应特别明显.讨论了p~H值对于对硝基甲苯电化学还原的影响,表明在一定范围内,当p~H值较低时,有利于它的电化学还原.     

多孔纳米Ni3S2的制备及其电化学性能研究

通过两步液相法合成了生长在泡沫镍上的具有多孔结构的纳米Ni_3S_2,分别用XRD,SEM对材料进行了物相和微观形貌表征,并利用电化学工作站测试了其电化学性能.实验结果表明,利用(NH_4)_2S_2O_8氧化泡沫镍时反应温度应在70℃以上,反应时间在3 h以上,合成的电极材料表面呈多孔薄层的三维结构,孔径大小分布广,并且薄层之间没有互相重叠的现象.循环伏安曲线及恒流充放电曲线显示,Ni_3S_2电极材料具有良好的可逆性,明显的电池电容特点.当电流密度增大10倍时,比电容只下降了35.5%,具有良好的倍率性能.由交流阻抗谱图可知,高频区电阻率为0.91Ω,低频区直线斜率大,表明材料具有良好的导电性.当电极材料充放电次数从0增加到1 000次时,比电容由1 015.4 F·g~(-1)增加到1 222.7 F·g~(-1),增加了20.4%,表明制备的Ni_3S_2具有良好的循环稳定性.     

卤素离子在多晶铜电极表面的微分电容研究

本文通过测量金属晶体电极表面的微分电容研究了金属电极表面在金属与水溶液界面上的吸附能力,以及金属与吸附质之间的相互作用。文中论述了多晶铜电极在(0.5-x)mNaClO_4+xmNaBr的一系列不同x值的溶液中的微分电容测量值及微分电容-电位曲线,证明了F~-和ClO_4~-离子在多晶铜电极表面是非常弱的吸附,Br~-离子在多晶铜电极表面具有特定的吸附,每条电容-电位曲线有一个凸起的峰。在峰所对应的位能值,金属表面对阴离子的吸附能力强,证实金属-吸附质之间的相互作用强,吸附的阴离子在过渡层中散射导电电子的能力也强。对于相同阴离子和金属的体系,其微分电容与吸附质的浓度、电压、溶液的pH值和表面的非均匀性等因素密切有关。研究证明,金属晶体电极表面在电解质溶液中的微分电容的变化规律类似于表面电反射信号的强弱变化规律,微分电容大小取决于金属-吸附质之间的电荷转移程度。     

电化学数值模拟算法改进及未补偿溶液电阻存在下的快扫循环伏安研究

本文报道使用Ｇ１算法改进了积分方程数值解的一种电化学数值模拟方法,并用它模拟研究了未补偿溶液电阻对快扫循环伏安曲线的影响,分析了充电电流和法拉第电流的耦合效应,对有效电势校正法和背景电流扣除法的误差来源和可能的消除方法进行了探讨．     

电化学数值模拟算法改进及未补偿溶液电阻存在下的快扫？…

本文报道用Ｇ１算法改进了积分方程数值解的一种电化学数值模拟方法,并用它模拟研究了未补偿溶液电阻对快扫循环伏安安曲线的影响,分析了充电电流和法拉第电流的耦合效应,对有效电势校正法和背景电流扣除尘的误差来源和可能的消除方法进行了探讨。     

用微分极化电阻测量技术研究有机添加剂对铝的缓蚀作用

在30℃至50℃范围内,在1mol·1~(-1)MgCl_2电解液体系中,用微分极化电阻测量技术和微分电容测量技术研究十二烷基三甲基碘化铵(DTMAI)添加剂对铝的阳极过程的缓蚀作用。结果表明:DTMAI是铝的有效缓蚀剂,缓蚀效率随着浓度和温度的增加而增加;DTMAI吸附在铝表面上,且吸附服从Langmuir等温式。这种吸附的特点是吸附过程的总熵增加,且总熵变随温度升高而增加。温度对缓蚀效率的影响是由于熵效应而不是焓效应。因此,DTMAI在铝表面上的这种吸附作用是其具有良好缓蚀作用的基本原因。     

水热法制备凹凸棒黏土-Mn_3O_4及其电化学性能研究

将水热法制备的负载型凹凸棒黏土-Mn_3O_4(Att-Mn_3O_4)复合材料用做超级电容电极材料,采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)测试对材料的物相及形貌进行了表征.发现Mn_3O_4基本呈棒状结构,较好地分散负载在凹凸棒黏土表面.以该复合材料为活性物质制成电极,采用循环伏安、恒流充放电等电化学方法考察其电化学性能,结果表明:在0.5 mol·L~(-1)的Na_2SO_4溶液中,0~1.0 V扫描电位范围内,其循环伏安曲线矩形特征明显;在0.5 A·g~(-1)电流密度下,电容器充放电性能的最佳电位范围为0~1.0 V,比电容和储能密度达到最大值分别为80.25 F·g~(-1)和250.80 W·kg~(-1),而纯Mn_3O_4电极材料的比电容为40.80 F·g~(-1).可见凹凸棒黏土的加入可以明显提高其电化学性能.恒电流充放电性能测试表明,该复合材料具有较好的电化学稳定性,有望成为一种新型的超级电容器电极材料.     

现场表面增强红外光谱法研究离子液体/电极界面结构

采用现场表面增强红外光谱法(SEIRAS)对金电极与离子液体1-丁基-3-甲基咪唑三氟甲基磺酸盐([Bmim][OTf])的界面电化学双电层结构进行了研究.循环伏安结果表明离子液体[Bmim][OTf]在金电极上的电化学窗口为4.0 V以上.SEIRAS结果显示阴阳离子在电极表面上发生脱吸附的电位区间以及阳离子和阴离子在电极表面上发生竞争的共吸附,同时阴阳离子在金电极界面上的脱吸附有显著的延迟效应产生,其原因与离子的表面吸附能和马德龙(Madelung)位能综合作用有关.     

碳纳米花的制备及其电化学表征

以醋酸纤维素(CA)为碳源,氧化锌纳米花为模板,通过高温炭化方法制备了碳纳米花材料(CNF).采用扫描电镜(SEM)、X-射线衍射(XRD)和拉曼光谱等方法对所制备的碳纳米花的结构和形态进行了表征,并通过三电极体系对碳纳米花材料的电化学性能进行了研究.结果表明,该电极材料在1A·g~(-1)的电流密度下比电容可达229.7F·g~(-1),同时显示出优异的倍率性能,在电流密度为100A·g~(-1)下比电容仍然保持初始值的78.4%,并且该材料具有超高的循环稳定性,经过6 000圈恒电流充放电循环,比电容保持了初始值的100%.     

弱结晶二氧化锰超级电容器充放电分析

以等物质的量的高锰酸钾和乙酸锰为原料,采用机械化学法制备出弱结晶型α-MnO2超级电容器电极材料.在1.2V电压内,200mA·g-1电流密度下对对称型超级电容器进行恒流充放电测试.采用XRD法、循环伏安及交流阻抗法对充放电前后电极材料的结构以及电化学性能进行表征,首次采用求斜率法对充放电曲线分析.结果表明:超级电容器表现出法拉第电容与双电层电容的双重特征;在循环过程中,电化学惰性物质Mn3O4生成,循环伏安图中氧化还原峰逐渐消失;充放电曲线的法拉第电容特征逐渐消失而接近双电层电容理想曲线;超级电容器的比容量、等效串联电阻发生了对应的变化,其最大电极比容量达到416F·g-1,经过近500次循环后,比容量为220F·g-1.