Ti/IrxSn1-xO2电极的交流阻抗谱法研究

采用交流阻抗谱法研究了IrxSn1-xO2复合氧化物电极在0.5 mol/L的H2SO4溶液中的电化学行为.用等效电路LRs(RfCf)(RctCdl)对交流阻抗谱的结果进行拟合.结果表明:当电位为0.3 V时电极反应与理想极化电极的阻抗图谱相近,以电容为主.而当电位为0.85 V时,电极受溶液电阻Rs,传荷电阻Rct,双电层电容Cdl,溶液浓度和扩散等多因素影响.Rs几乎与电位无关,其值在0.8～1.1Ω之间,Rct随着电位增大而减小.电极双电层在0.8～0.9 V时与活性点吸附OH有关,高于0.9 V后强烈的析氧反应开始,Tafel斜率继续增大,属于电化学极化和浓差极化同时控制.当电极成分比例为30%molIrO2+70%molSnO2时,电催化活性点的数量为最大.     

铝空气电池电解液pH值对其阴阳极电化学性能的影响

为了考察铝空气电池电解液pH值对其阴阳极电化学性能的影响,利用极化曲线、电化学阻抗谱、恒流放电曲线测量等方法对铝合金阳极和空气电极在3.5%NaCl溶液中的电化学行为进行了研究。结果显示:随pH值升高,铝合金的腐蚀速度先降低后升高;铝合金恒流放电1 200 s后,电极电位从低到高的pH值依次为3,11,5,7,9;当溶液pH=11时,空气电极表现出较好的极化性能和恒流放电性能。     

X80钢焊接接头在不同pH值土壤中的腐蚀电化学特征

高强度管线钢在油气管道长距离输送应用中埋地管道焊接接头处的腐蚀现象越发明显.为了探究高强度钢焊接接头在不同pH值土壤中的腐蚀行为,利用动电位极化及交流阻抗技术对X80钢焊接接头在库尔勒土壤模拟溶液中的电化学特征进行测定,并结合金相显微镜对其腐蚀形貌进行了观察.结果表明:随着土壤pH值的增大,X80钢焊接接头的腐蚀速率呈现逐渐减小的趋势;当模拟溶液为弱酸性环境时,腐蚀产物膜遭到破坏,加剧了Cl-等腐蚀性离子对金属的腐蚀,试样电极表面腐蚀坑明显;当溶液为碱性环境时,腐蚀产物膜对材料起到一定的保护作用,金属腐蚀受到抑制;当溶液pH值为10.5时,电极表面出现了钝化膜,试样表面腐蚀现象不明显,只有几个微小的腐蚀坑存在.     

热处理对碳纤维电极性能的影响

对碳纤维电极进行了热处理,探究其作为水下电场探测电极性能的变化。选择日本东丽公司生产的3K规格的T300碳纤维作为原料,选择445,465和485℃3个温度在马弗炉中进行热处理,获得获得具有活性的碳纤维电极。利用电化学工作站、低噪声微弱信号放大装置对电极的电化学性能及自噪声水平进行测量分析,讨论了不同温度热处理后电极电位稳定时间、极化性能以及电化学噪声达到最佳性能的速度。结果表明,热处理温度的提高能显著提高电极在海水中的电位稳定性、抗极化性能及电极自噪声稳定速度。为制备出可快速部署使用电场探测电极进行了有益的探索。     

电化学电容器中炭电极的研究及开发Ⅱ.炭电极

总结了各种炭材料作为电化学电容器电极材料的研究和开发现状，分析了炭材料的比表面积、孔分布、孔容、表面官能团、石墨微晶取向等特性，极化电极的制作工艺、电极密度、电极厚度、电极导电性以及附加准电容等电化学特性对电化学电容器性能的影响，着重介绍了近几年来用纳米碳管作电化学电容器极化电极所取得的进展，并展望了纳米碳管在这一领域应用的前景。     

二氧化锰参比电极的制作及其性能评定

参比电极对检测钢筋混凝土中钢筋的电位至关重要,而应用于混凝土中的进口高性能参比电极的成本极高.为此,仿制了一种二氧化锰参比电极,并用常规电化学方法对其电位稳定性能进行测试.结果表明:在17.8 ℃、pH值为13.98的模拟孔隙液[0 6 mol/L KOH 0.2 mol/L NaOH 饱和Ca(OH)2]中,二氧化锰电极的电位稳定在60～80 mV,单个电极的电位波动不超过±5 mV; 10 μA电流阴、阳极极化时,电位波动不超过10 mV;温度变化时,电极电位变化小,可恢复.仿制的电极与国外商业二氧化锰参比电极的性能基本接近.     

低温烧结时间对AB_5型贮氢合金电极电化学动力学性能的影响

在流动Ar气氛保护下,将AB5型贮氢合金电极置于管式电阻炉中进行573K不同时间(30、60min,1、5h)烧结处理。通过恒流充放电,极化曲线和交流阻抗等测试方法研究了烧结电极的电化学性能。结果表明,0.2C(60mA/g)放电时,各合金电极最大放电容量不同程度降低,烧结时间增大到1h后,最大放电容量基本保持稳定。烧结处理电极高倍率放电性能(HRD)明显优于未处理电极,烧结时间越长,HRD值越高。1500mA/g电流放电时,烧结1h电极HRD值提高12.5%,烧结5h电极提高15%。同时各烧结电极极化电阻Rp,电荷转移电阻Rct随烧结时间增加而呈逐渐减小趋势,交换电流密度I0,极限电流密度IL以及氢扩散系数D均逐渐增大,烧结处理明显改善AB5型贮氢合金电极的动力学性能。     

极限电流氧传感器中Pt／ZrO2电极的极化

用“三电极”法测试了Ｐｔ／ＺｒＯ２电极在４００－６００℃温度范围内分别充作阴、阳极时的极化规律。用数学处理将该电极的极化分离为电化学极化和欧姆极化两部分，讨论了气氛、工作电流、温度对它们的影响。得出该电极适用于高工作温度、低工作电流情形。指出设计使用于低温、高氧分压下的极限电流氧传感器，如选用Ｐｔ／ＺｒＯ２电极应特别注意扩散障的结构，否则应选用活性更高的电极组合。     

电极极化对铝合金应力腐蚀断裂敏感性的影响

为了探讨极化对铝合金应力腐蚀断裂(SCC)敏感性的影响,采用慢应变速率拉伸技术研究了不同恒电位极化条件下7075T6,7075T7351,7075RRA铝合金的应力腐蚀行为.结果表明,在-1 200～-735 mV(vs SCE)电位范围内,无论是阳极极化还是阴极极化,甚至弱极化,都会增加7075铝合金在3.5% NaCl溶液中的应力腐蚀断裂敏感性,无论哪一种热处理状态的7075铝合金在极化电位下的ISSRT均明显高于腐蚀电位下的ISSRT.同时,有阴极极化时ISSRT值随电极极化增强而减小,阳极极化时ISSRT 值有随电极极化增强而增大的趋势.但不同热处理状态的7075铝合金受极化电位的影响程度不同.由此认为,阳极溶解和氢效应都是导致7075铝合金应力腐蚀开裂的重要因素,电化学保护方法并不适用于7075铝合金应力腐蚀断裂的防护.     

浓硝酸氧化碳纤维制备海洋电场探测电极

通过浓硝酸氧化法制备了碳纤维海洋电场探测电极,借助SEM、FTIR和TGA研究比较了不同氧化时间对碳纤维电极的影响,对极差稳定性、线性极化性能、电化学交流阻抗性能以及自噪声性能进行了表征与评估,确定优化的工艺条件。结果表明,在110℃的条件下,氧化4 h制备的碳纤维电极的电化学性能最佳。     

氧化锆电池中的金属电极的活化处理

用“三电极法”测量了ＺｒＯ２电池中Ａｇ和Ｐｔ电极的极化曲线,发现Ａｇ电极的极化倾向大于Ｐｔ／电极。采用电化学方式对上述电极进行活化处理,使电极的极化倾向大,并将电极活化归结为ＺｒＯ２电解质表面的部分还原。     

聚乙烯吡咯烷酮对PbO2电极微结构和性能的影响

采用电沉积法制备不同浓度聚乙烯吡咯烷酮(PVP)改性PbO2电极,通过SEM.XRD、电化学阻抗谱(EIS)和线性极化(VA)等方法表征其微结构和电化学性能,研究了PVP对电极电化学性能的影响.结果表明,PVP的包覆和空间位阻作用可抑制晶粒生长速度和团聚作用,使电极表面晶粒细化均匀,微结构得以改善;改性PbO2电极具有...     

离子液体中电沉积钴铬合金析氢性能研究

为了研究电沉积合金材料的析氢性能,本文在离子液体中通过脉冲电沉积法在碳钢上制备钴铬合金,研究了离子液体中电沉积不同的钴盐浓度对析氢过电位的影响,并与离子液体中电沉积的Co电极和Cr电极,水溶液中电沉积的Co-Cr合金电极进行了对比分析。利用三电极体系测试沉积电极在碱性环境下的电化学性能,采用线性极化法、方波电位法、交流阻抗法、恒电流电解法等电化学测试方法,并结合XRD、SEM、EDS进行了形貌、物相与元素分析。实验结果表明：制备的Co-Cr合金是多晶的,其晶粒尺寸为12.3 nm;当电流密度为10和100 mA/cm²时,所对应的析氢过电位分别为-105和-408 mV;当塔菲尔斜率为-0.228 V/dec时,析氢电阻为2.45Ω,计算得到其微观表面积为647 cm²;合金中Cr的质量分数约为8.5%,Co的质量分数约78.5%。随着钴盐浓度的上升,电沉积的钴铬合金电极的析氢性能越来越好。在离子液体中,通过脉冲电沉积制备的Co-Cr合金电极具有出色的电化学析氢性能,析氢机理为析氢反应动力学中的Volmer-Heyrovsky反应机理,析氢性...     

不锈钢网目数对电化学合成聚苯胺膜电性能的影响

采用电化学循环伏安法,在不同目数不锈钢网基底上合成了聚苯胺(PANI)薄膜。通过红外测试研究了聚苯胺的化学分子结构,SEM观察了不同不锈钢网基底合成聚苯胺的表面形貌,通过电化学测试方法,研究了聚苯胺电极材料的电性能。红外测试显示在不锈钢网表面有聚苯胺的生成,SEM图谱可知,随着目数的增加,聚苯胺的形态也随之改变,电化学测试结果表明,当不锈钢网的目数在200 mesh时,比容量最高,达380F/g。此外,当目数达500 mesh时,电极材料在大电流充放电时,容量保持率最好。     

[BMIM][BF_4]-MnO_2@SS阳极的制备及对氧氟沙星废水的降解

在1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([BMIM][BF_4])的辅助下,通过一步水热法制备了不锈钢基二氧化锰电极([BMIM][BF_4]-MnO_2@SS),并利用SEM、XRD、电化学工作站对其表面形貌、晶型和电化学特征进行表征。结果表明,BF_4可显著提高电极表面的致密性,促进MnO_2在不锈钢表面的沉积,同时提高了电极的析氧电位并增强了其电化学活性。以[BMIM][BF_4]-MnO_2@SS为阳极、抛光不锈钢电极(SS)为阴极在电压为3 V条件下对20 mg/L氧氟沙星废水进行电化学降解实验。实验结果表明,降解时间为30 min时,氧氟沙星废水去除率可达89.00%,COD_(Cr)去除率达到72.56%,同时降解废水能耗降低了51.15%。另外加速寿命实验表明,[BMIM][BF_4]-MnO_2@SS电极寿命为MnO_2@SS电极的1.90倍在降解氧氟沙星废水方面展现出优异的性能。     

非晶化程度对不同成分Mg-Ni非晶合金电极充放电容量的影响

研究了球磨过程中的非晶化程度对不同成分Mg-Ni非晶合金电化学吸放氢性能的影响。研究结果表明,随着合金成分的不同,非晶化程度的影响不同。当Ni含量低于50％(原子分数)时,合金粉末中的非晶相所占比例越高,即非晶化程度越高时,合金电极的放电容量越大;而当Ni含量高于50％(原子分数)时,非晶合金中存在少量游离态的Ni相,可提高电极的放电量。分析认为这与Ni相的存在改善了合金的吸放氢动力学性能有关。     

AM/SA反相微乳液聚合反应动力学研究

以油酸失水山梨醇酯Span80和壬基酚聚氧乙烯醚OP-10为乳化剂，白油为连续介质，高活性过氧化二碳酸（2-乙基已基）酯（EHP）为引发剂，进行了丙烯酰胺/丙烯酸钠（AM/SA）反相微乳液共聚合反应。研究了单体总浓度[M]，引发剂浓度[I]，乳化剂浓度[E]对AM/SA反相微乳液聚合速率Rp和共聚物分子量M^-v的影响规律，得到Rp∞[M]^m[I]^0.65[E]^0.34,M^-v∞[M]^n[I]^-0.30[E]^-1.08，其中当[M]=3.21mol/L-6.42mol/L时，m=2.34,n=0.68，当[M]=1.28mol/L-3.33mol/L时，m=1.61,n=0.58,比较了不同单体浓度范围内AM/SA反相微乳液聚合速率。     

用于混凝土中钢筋腐蚀监测的固态Ag/AgCl参比电极的制作及其性能

为了制备可用于混凝土中钢筋腐蚀监测的参比电极,先在三电极体系下采用恒电流阳极氧化法获取Ag/Ag Cl探针,再通过凝胶电解质封装制备了固态Ag/Ag Cl参比电极。将其用于碱性混凝土孔隙液中,研究了其Nernst响应特性和电位稳定性,并探讨了其抗各种环境因素(p H值、SO2-4、温度、电化学极化)干扰的能力。结果表明:固态Ag/Ag Cl参比电极具有良好的Nernst响应;当p H值小于12时,p H值对参比电极电位影响较小,当p H值大于12时p H值每增加1,电极电位下降约50 m V;电极的温度响应特性与抗SO2-4干扰和抗极化能力较好,适用于混凝土中钢筋腐蚀的监测。     

O2,金属电极/YSZ界面的电化学研究

本文利用交流阻抗和直流极化的电化学方法，比较了200～500℃氧在Pt、Ag、Au、Ag－Pd四种化学镀电极上的扩散，350～600℃氧在金属电极／YSZ界面的电化学反应速度以及阴阳电荷传递系数；计算了350～600℃四种电极的界面阻抗；研究了400℃时O2在Ag－Pd电极界面的交换电流密度Io与氧分压Po2的定量关系．     

通电电流密度及极化时间对Ag/AgCl电极形貌的影响

通电电流密度及极化时间对Ag/AgCl电极性能影响较大,其取值争议较大。将Ag棒放入0.1 mol/L的HCl溶液中进行电解,电流密度为0.5,1.0,2.0,3.0,4.0 m A/cm~2,通电时间为0.5,1.0,1.5,2.0,2.5,3.0 h。在电极电解过程中,记录电位-时间曲线。通过SEM观察不同条件所得电极的表面形貌,并用EDS分析其元素组成。结果表明:随着极化时间的增长,Ag棒表面电解产物增多,在恒定通电电流密度条件下,电解产物的生成增大了电极的电阻,从而导致电极电位随极化时间的增长而增大;极化时间相同时,通电电流密度越大,电解产物生成速度越快,电极电位越高,多层电解产物的穿插生成导致电极表面粗糙,并伴有小坑等缺陷出现;电解产物主要由Ag和Cl组成;当电流密度小于或等于1.0 m A/cm~2时,电极电位增长缓慢,电解产物缓慢生长,电极表面较为致密,通电电流密度为0.5 m A/cm~2的电极电位在9 800 s左右出现骤降,为获得较为致密和性能稳定的Ag/AgCl电极,建议阳极极化法制备Ag/AgCl电极的通电电流密度为0.5 m A/cm~2,极化时间为2.5 h(9 000 s)。