电沉积NiHCF薄膜的离子选择性研究

采用电沉积方法在铂、铝基体上制备出具有电化学控制离子交换（ESIX）性能的电活性NiHCF（Nickel Hexacyanoferrate）薄膜，在1mol／L（NaNO3＋CsNO3）和1mol／L（KNO3＋CsNO3）混合溶液中分别测定了不同Cs^＋浓度下薄膜的伏安特性曲线和电化学交流阻抗谱，并根据CV曲线和EIS曲线的变化特征分析了薄膜对Cs^＋／K^＋和Cs^＋／Na^＋离子的选择性。结果表明，交流阻抗技术与循环伏安法相结合可较好地用来表征混合溶液中离子膜的选择性。     

近代氟代苯甲醛合成方法的研究进展

综述了近代有关氟代苯甲醛的化学合成及电化学合成的研究进展,主要阐述了氧化法、氟化法及电氧化法、电还原法和牺牲阳极法.结合本研究所近几年在有机电合成方面的工作,重点介绍了电化学法的研究.     

微盘电极上线性扫描伏安法动力学研究(英文)

研究微盘电极上中等扫速下，准可逆电化学反应的伏安行为。推导适合于多种电化学技术的一般方程。该方程可用于线性扫描伏安法，循环伏安法，阶梯扫描伏安法以及脉冲伏安法等。运用该方程详细地研究了微盘电极上准可逆、不可逆波线性扫描伏安曲线特性     

在氢氧化钠溶液中TeO3^2—在悬汞电极上的电化学行为

用计时库仑法、常规脉冲伏安法、毛细管电荷曲线,以及循环伏安法研究了TeO_3~(2-)在1M NaOH溶液中在悬汞电极上的电化学行为。实验表明TeO_3~(2-)在悬汞电极表面呈强吸附。依据在各种实验条件下的实验结果,讨论了TeO_3~2的吸附对电化学响应的影响并讨论了电极反应机理。计算了电极反应物在悬汞电折上的吸附量。     

铌酸盐纳米薄膜对微量铜离子检测及定量分析

为了扩充HNbWO_6和HNbMoO_6材料的应用范围和水体微量重金属离子的定量检测手段,通过层层自组装法制备HNbWO_6和HNbMoO_6纳米薄膜材料,采用XRD、UV-vis、CV曲线、I-t曲线以及EIS曲线等表征方式对HNbWO_6和HNbMoO_6纳米薄膜材料的晶相和电化学性质进行测试。比较HNbWO_6和HNbMoO_6纳米薄膜材料的电化学性能,选取性能优异的纳米薄膜,考察薄膜材料层数对其电化学性质的影响。研究具有最优层数的多层薄膜材料对微量元素的检测和定量分析。结果显示,HNbWO_6纳米薄膜具有比HNbMoO_6纳米薄膜更优异的电化学性能。在1～10层范围内,10层的HNbWO_6纳米薄膜材料具有更强的电化学性质和更高的稳定性。通过促进电子-空穴的复合,选择性的检测环境中的微量铜离子,并定量分析Cu~(2+)浓度。     

近代氟代苯甲醛合成方法的研究进展

综述了近代有关氟代苯甲醛的化学合成及电化学合成的研究进展,主要阐述了氧化法、电还原法和牺牲阳性法,结合本研究所近几年在有机电合成方面的工作,重点介绍了电化学法的研究。     

沉积于钛网的聚苯胺用于半透明柔性电化学电容电极的性能研究

以苯胺的硫酸溶液为电化学沉积液,钛网为电沉积基底材料,用恒电流沉积法在钛网上电沉积导电聚苯胺(PANI)。通过控制恒电流沉积时间控制沉积于钛网上的PANI量,并通过循环伏安法测试不同电极的面积比电容,优化了恒电流法在钛网上沉积PANI的最佳时间。以优化的电沉积时间制备的PANI/Ti为活性电极,以H2SO4/聚乙烯醇(H2SO4/PVA)为凝胶电解质组装了半透明柔性的电化学电容器,并通过循环伏安法、恒电流充放电法和电化学阻抗法研究了半透明柔性电容器的电化学性能。结果表明最佳的PANI/Ti电极的电活性材料的面积比电容最大可达25mF·cm~(-2),拥有良好的柔性与透光性,且在充放电时存在电致变色现象。     

离子液体-锂盐混合体系的电化学界面微分电容测定

采用电化学交流阻抗法研究了离子液体1-丁基-3-甲基咪唑三氟甲磺酸([Bmim][OTf]:1-butyl-3-methylimidazolium trifluoromethane-sulfonate)-氯化锂(LiCl)混合体系在多晶金电极表面的电化学双电层微分电容.根据所得到的近似钟形的曲线对体系的零电荷电势进行了分析.同时实验结果表明所得到的电容电势曲线受到电势改变方向的影响,出现明显的延迟效应.对延迟效应的机理进行了分析.同时,对温度对微分电容曲线的影响也进行了研究,发现微分电容值会随着温度升高而增大.     

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.     

阴极电沉积TiO2薄膜的工艺及性能

使用TiCl4的前驱体溶液,采用阴极电沉积法在301不锈钢表面制备TiO2薄膜,并研究了电化学沉积过程的机理和工艺条件.应用X射线衍射(XRD)、热重-差热分析(TG-DTA)、傅立叶变换红外光谱(FTIR)等技术对TiO2沉积层的组成和结构进行了表征.用Tafel曲线评估了TiO2薄膜在模拟海水溶液中的电化学腐蚀行为,并以甲基橙为目标降解物研究了TiO2薄膜的光催化性能.     

交联聚邻苯二胺对水溶液中Cu(Ⅱ)的电化学去除性能研究

为了改善导电聚合物基电极材料在电化学还原去除水溶液中Cu(Ⅱ)的效果,采用交联改性法制备了交联聚邻苯二胺(交联PoPD),并采用红外吸收光谱(FT-IR)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)、X-射线粉末衍射(XRD)、N₂吸脱附曲线(BET)、扫描电子显微镜(SEM)及透射电子显微镜(TEM)等手段对其进行了表征。以交联PoPD涂覆的石墨电极为工作电极,利用电化学还原电沉积法去除水溶液中的Cu(Ⅱ),筛选出电化学还原法的最适宜条件：电极电位为-0.4 V,Cu(Ⅱ)的初始质量浓度为15 mg/L,溶液的初始pH为4,电解时间为10 h,在此条件下Cu(Ⅱ)去除率可达83.28%,并且电沉积过程遵循准一级动力学模型,电极重复使用5次后脱附率保持在94.09%以上。电化学还原法去除Cu(Ⅱ)前后工作电极的SEM、SEM-mapping以及BET测试结果表明：Cu均匀沉积于电极表面,Cu(Ⅱ)的去除为吸附与电沉积的共同结果。以上结果表明交联PoPD在水体重金属离子的电化学法去除方面具有一定的应用潜能。     

聚苯胺/氧化石墨烯复合材料在电致变色中的应用

使用高氯酸和聚苯乙烯磺酸作为掺杂酸,通过两步法制备聚苯胺/氧化石墨烯复合材料。通过红外,扫描电镜,电化学测试等手段测试其组成、结构、及电化学性能,通过数字照片记录其电致变色效果。研究结果表明,两步法制备的复合材料即具有优异的电化学性能,又表现出良好的成膜性、粘附性和电致变色效果。此方法为聚苯胺复合材料在电致变色窗器件中的应用提供了新的思路。     

无氰溶液中电沉积铜锡合金电化学行为的研究

运用循环伏安法，确定无氰电沉积铜锡合金溶液中Ｃｕ、Ｓｎ的单独电沉积及其它们共电沉积的电化学行为。结果表明：无论在含有络有络合剂或不含有络合的溶液中，Ｃｕ、Ｓｎ及Ｃｕ－Ｓｎ合金的电化学行为均为不可逆的电化学反应。     

电化学方法检测非电活性气体二氧化碳的若干问题研究

就非电活性气体ＣＯ２检测所遇到的若干电化学问题，诸如ＣＯ２电的和直接电流法测定，Ｏ２的干扰以及ＣＯ２和Ｏ２气体的同时检测等，进行了系统的研究，先后提出并建立了微电流法，耗尽电解除氧法，调制电位脉冲－电流／库仑法等电化学流量方法，最终实现常温下ＣＯ２和Ｏ２气体的快速电化学方法联合检测，即消除了Ｏ２的干扰，又无需ＣＯ２在电极上直接还原。     

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.     

葡萄糖在疏水性复合电极上的电化学氧化还原

报道了自制的疏水性复合电极材料(Ni-PTFE、Zn-PTFE)应用于葡萄糖的电氧化和电还原的研究.实验中分别测定了极化曲线、循环伏安曲线、电极稳定性等电化学特征参数,考察了葡萄糖的初始浓度、槽温和电流密度对葡萄糖电还原的影响以及葡萄糖电氧化过程的电流效率.实验结果表明,Ni-PTFE适用于葡萄糖的电氧化和电还原,其电流效率分别为64%和31%,转化率可达95%和94%.     

碳纳米纤维电镀镍方法研究

作为一种增强基材料,碳纳米纤维的优良性能被广泛关注.采用表面活性剂分散碳纳米纤维方法,制备了碳纳米纤维纸.利用电化学工作站,对碳纳米纤维纸进行电镀镍.通过伏安循环曲线和电镀曲线对碳纳米纤维电镀镍的过程进行分析.在碳纳米纤维电镀镍之后进行微观形貌、表面成分和电阻变化分析,发现碳纳米纤维能被镍很好地包覆且电阻率大幅降低.     

含油污泥生物电化学系统的产电性能及阳极膜菌群变化特征

含油污泥是影响油田及周边环境质量的一大难题,现有资源化方法处理过程复杂、成本高,且存在二次污染风险,生物电化学系统能资源化利用含油污泥同时发电。为探讨含油污泥生物电化学系统的产电效能及阳极膜微生物变化特征,构筑了以含油污泥为阳极底物的单室无膜沉积型生物电化学系统。通过系统电压产出、功率密度、极化曲线及CV曲线,考察系统的产电效能;同时,采用生物宏基因组分类测序分析产电稳定阳极碳毡上和初始含油污泥的微生物群落组成及丰度。结果发现,系统最大输出电压、输出功率为320.7mV、3 353.7mW/m2,阳极生物膜具有较强电活性,循环伏安曲线呈“S”形状,氧化还原峰分别在0V和-0.5V,极限电流值为0.12A/cm2;系统产电稳定期阳极膜(TZ)的多样性指数Seq 数、AEC指数、Chao1均低于相应的初始沉积物(YN1),说明TZ的微生物菌群多样性降低,且两者微生物种类及丰度差异性显著,TZ的优势菌群为Proteobacteria,YN1优势菌群为 Firmicutes。生物电化学系统为油泥处理提供一种新技术,能有效资源化利用油泥同时发电,从而实现双赢。     

电沉积金属铬过程中阴极反应机理的研究

采用电化学阻抗、阴极极化曲线等测试技术,考察了铬酸溶液中金属铬的电沉积过程,实验证实了镀铬阴极过程中表面吸附膜的存在,它改变了阴极表面的状态,导致阴极极化曲线上出现电流峰,迫使阴极电位负移,为金属铬的电沉积创造了条件。电化学阻抗测量发现,在Ｎｙｑｕｉｓｔ图上出现一个代表吸附膜的“感抗圈”,据此,推导了表面膜电阻的大小,并探讨了Ｈ２ＳＯ４对阴极表面吸附膜电阻大小的影响。     

SOFC用固体电解质薄膜制备方法进展

综述了近年来固体电解质薄膜的制备方法,包括电化学气相沉积法、化学气相沉积法、电脉沉积法、流延法、溅射法、等离子喷涂法,压制法等。