碳酸氢钠改性Ag/AgCl海洋电场电极的研制及其性能

为提高Ag/AgCl电极性能,通过在粉压型Ag/AgCl电极中添加一定含量的碳酸氢钠(NaHCO3)发泡剂,利用电极在高温烧结成型过程中NaHCO3会发生分解反应产生CO2气体的性质,研制出高孔隙率的Ag/AgCl新型海洋电场电极.进一步基于综合热分析和称重法测试结果,研究NaHCO3-Ag/AgCl电极的制备工艺参数...     

高性能碳纤维水下电场电极制备及其性能测量

对T300碳纤维在445 ℃、465 ℃、485 ℃下进行表面热处理,以获得新型水下电场电极。利用X射线光电子能谱(XPS)分析、电化学工作站、自制电极响应装置和电极自噪声测量装置对其在NaCl溶液中的表面化学状态、电化学特性和探测性能进行了测量,讨论热处理温度对其表面基团含量、循环伏安特性、交换电流密度、响应性能和电极稳定时间的影响,分析了其电场探测机理。结果表明：热处理温度的提高可提高碳纤维表面基团CO和COOR含量,减小电极在NaCl溶液中的 电容效应,增加电极的交换电流密度,提高电极的线性性能和稳定速度。     

电接枝聚乙烯亚胺改性碳纤维电极电化学性能及其电场响应研究

碳纤维电极表面氨基改性可以显著提高其电化学性能和电场响应性能。通过高温氧化和电化学接枝相结合的方法,在碳纤维表面接枝不同分子量（0.6K、1.8K、10K）聚乙烯亚胺分子来调控电极/海水界面双电层结构。实验发现,长分子链之间因氢键更强的相互作用更容易穿插交叠,形成稳定双电层结构。结果表明：PEI-10K的性能最佳,其比电容达到12.8 F·g^-1,电荷转移电阻和低频容抗显著降低;配对电极的电位漂移量仅为0.05 mV/d,电极自噪声降为2.61 nV/sqrt(Hz),并且可以响应1 mHz、0.03 mV/m的低频弱电场信号;改性后碳纤维电极的响应灵敏度、准确度得到了显著提高,可用于制备高性能海洋电场传感器,提高水下电场探测能力。     

碳纤维海洋电场电极探测机理和性能研究

基于提出的碳纤维电极对海洋电场探测机理模型,通过在信号放大器两端并联放电电阻,提高碳纤维电极对极差的稳定性,同时缩短稳定时间。建立了匀强电场,以评估不同大小的并联电阻对碳纤维电极对探测性能的影响。研究结果表明,输入电阻越小,电极对的极差越小和自噪声稳定越快;电极对极差稳定时间不大于2 h,稳定后的极差不大于0.1 mV,自噪声水平在1 Hz下处于2~5 nV/[KF(]Hz[KF)]之间。     

氨基酸改性碳纤维电极电化学及海洋电场响应性能

碳纤维表面引入含氧、含氮官能团,可提高其电化学性能和电场响应性能。将谷氨酸、甘氨酸、赖氨酸作为含氧、含氮官能团载体,在碳纤维表面接枝一层分子膜,通过扫描电子显微镜、红外吸收光谱等手段进行表面表征,并结合循环伏安曲线、电化学阻谱和电场响应曲线等测试方法,探究其电化学性能和电场响应性能变化。结果表明,改性后碳纤维电极具有较大的双电层电容和较低的低频容抗;配对碳纤维电极电位差漂移量均在5 mV/d以下,电化学自噪声均小于5 nV/Hz;配对碳纤维电极能较好地响应1 mV、1 mHz正弦交流电场信号,其中谷氨酸改性组线性度为0.058%,在改性组中最低,这与其特殊的双电层结构有关。本研究可为高性能海洋电场传感器研究提供新的技术路线和理论依据。     

水合肼掺氮改性碳纤维电极电化学及电场响应性能

碳纤维表面氮掺杂改性可望提高其电化学性能和电场响应性能.以水合肼为氮源改性粘胶基碳纤维,制备新型海洋电场电极,并探究改性前后电极电化学性能以及电场响应性能变化.结果表明:改性碳纤维电极电化学性能以及电场响应性能显著提高;水合肼高温掺氮处理样品性能最佳,其比电容达到102.5 F/g,为空白组的18.99倍;电荷转移电阻...     

不同电导率对全固态Ag/AgCl电极自噪声影响的实验研究

全固态Ag/AgCl电极作为测量水下电场的首选传感器,其自噪声的大小对测量的结果有着重要的影响。针对电极自噪声在不同水下电导率的变化问题没有资料可查询的情况,设计并实现了一套电极自噪声的测量系统。在保持其他各条件不变的情况下,仅改变溶液的电导率,测量了不同电导率下电极自噪声的变化,为在不同电导率的条件下测量水下电场提供了参考。实验结果表明:随着电导率的增大,电极自噪声逐渐减小并最终趋于恒定。     

金属空气电池空气阴极的制备与性能

制备出由防水透气层、催化层和导电层组成的三相气体扩散空气电极,对其表面形貌和电化学性能进行测试。SEM结果显示空气电极整体上致密均匀,EDS分析表明C、Mn、La、Ca等元素在催化层表面均匀分布。通过极化曲线和放电曲线测试研究催化剂的含量和催化层的厚度对空气电极性能的影响。结果表明:二者都存在一个最佳值,当催化剂的质量分数为20%和催化层厚度为0.3 mm时,空气电极性能最佳。     

多频谱复合干扰剂的制备及遮蔽性能

为探索多频谱复合干扰剂最佳配方,改进生产工艺,提高其在可见光、红外、毫米波等多个波段的干扰性能,采用材料改性技术制备了碳纳米管/石墨烯/碳轻质复合材料;采用复配技术,制备了"碳纳米管/石墨烯/碳复合材料+碳纤维"多频谱复合干扰剂。以各波段的质量消光系数之和作为评价指标,不同粒径的纳米管/石墨烯/碳复合材料(A)、不同状态的碳纤维(B)、不同配比(C)、不同混制溶液(D)作为因素,通过正交试验法分析了各因素对干扰剂性能的影响。基于烟箱实验,根据"朗伯-比尔"定律,计算了烟幕的质量消光系数。结果表明:因素A和因素C的极差分别为1.48和1.43,为影响复合干扰剂综合遮蔽性能的主要因素;因素B和因素D的极差分别为0.32和0.52,为次要影响因素。其最佳制备条件为:选用粒径D50为4.2μm的碳纳米管/石墨烯/碳复合材料与通过800℃焙烧的碳纤维,按照质量比为85∶15,在乙醇溶液中混合制备。在该条件下制备的多频谱复合干扰剂,对可见光、近红外、中红外和远红外的透过率小于5%,有效遮蔽时间大于300 s;对3 mm波和8 mm波衰减值可达-14 dB和-15.65 dB,有效遮蔽时间大于30s;该条件下制备的复合干扰剂具有较好的多频谱遮蔽性能。     

TiB2粉末化学镀银工艺研究

采用化学镀银法制备Ag/TiB2复合粉末,系统研究NaOH,HCHO,NH.3H2O的加入量及反应时间等参数对包覆粉末质量的影响及TiB2表面改性对AgTiB2材料性能的影响。结果表明:NaOH和HCHO含量的增加可促进Ag的还原反应;pH值的大小对Ag的还原有显著的影响,pH值大可加快反应过程,使Ag的还原更加彻底;NH3.H2O在化学镀银过程中起稳定作用,随着NH3.H2O的增加,使反应液更为稳定,Ag不易发生自分解,但也导致镀银溶液中主盐的Ag不容易被还原,不能获得Ag均匀包覆的TiB2复合粉末;反应时间的延长对于反应后粉末中Ag含量的增加影响并不十分明显。采用化学镀的粉末所制备的Ag/TiB2复合材料的致密度、硬度和电导率分别提高了4.59%,12.20%和7.91%。     

碳薄膜对电极的电学与电化学性能研究

为研究碳黑掺入量对TiO2/石墨共混薄膜的电学与电化学性能的影响,采用场发射扫描电子显微镜、四探针电阻率测试仪、电化学交流阻抗图谱以及太阳能电池综合测试仪对碳薄膜的表面形貌、电学、电化学性质以及电池的光电性能进行表征测试。结果表明：碳黑的加入使碳对电极的方块电阻降低了35%;当掺入质量分数为5%的碳黑时,碳对电极的界面电荷传输电阻及光电性能达到最佳,其光电转换效率可达到Pt对电极的74%。     

石墨烯基炸药传感器的研究进展

炸药及其痕量检测技术已成为当今国际反恐领域的研究热点之一。常用的传感器如声表面波传感器、离子迁移谱传感器等,在检测指标方面还达不到实际应用的要求。石墨烯基炸药传感器检测限达10-10,有响应快、灵敏度高等优点,已逐渐成为研究的焦点。简要分析了石墨烯在传感器中应用的优越性。重点介绍了近年来石墨烯基炸药传感器(包括电化学、表面增强拉曼散射和荧光共振能量转移及电化学发光传感器)的研究进展。总结了现有石墨烯基炸药传感器的技术特点。认为对石墨烯及氧化石墨烯表面修饰及功能化,开发性能优良的石墨烯杂化材料,提高其检测灵敏度是今后研究的方向。     

钛基金属氧化物涂层电极的制备及表征

为了对化工废水进行处理,以Ti/Sn Sb电极为基础,采用刷涂热解法制备出掺杂Fe、Mn、Ni、Ru和Co等元素的钛基涂层电极。Sn、Sb和X（X代表掺杂元素）按照原子质量比为100∶10∶5的比例配制涂液,在475℃高温下煅烧。用SEM、XRD和电化学工作站等分析方法分析了改性电极的表面形貌、析氧电位值和使用寿命等因素。分析结果表明：阳极表面活性涂层易产生“龟裂”现象,影响电极的催化活性和使用寿命。与掺杂其他元素的改性电极相比,Ti/Sn Sb Mn电极的使用寿命最长,更难析出氧气,污染物更容易被氧化降解。     

2205双相不锈钢匹配焊条脱渣性微观机理研究

通过均匀设计法安排实验,为2205双相不锈钢设计24组焊条药皮配方,并制成焊条实际施焊,测试各焊条试样的脱渣性。从24种焊条中选择脱渣性能典型的焊条进行对比,分析不同焊条药皮配方下熔渣的微观结构、化学成分对焊条脱渣性能的影响。结果表明:熔渣中Ti含量的增加,会使白色第二相结构呈树枝状或者为方向性较强的棒状结构;当渣中白色球状相数量较少时,焊条的脱渣性能较为优异。