Ti/RuO_2-Co_3O_4阳极析氧性能

为制备高性能析氧电极,采用热分解法在400℃温度下制备Ti/RuO2(x)-Co3O4(1-x)(0≤x≤1,x为Ru的摩尔分数)复合氧化物电极,通过电极开路电压、循环伏安曲线及极化曲线等分析其在1.0mol/LKOH溶液中的析氧催化活性及析氧动力学.结果表明,摩尔分数为10%的RuO2使电极催化活性急剧变化,摩尔分数为50%的RuO2复合氧化物电极具有最大的伏安电荷(429.63mC.cm-2)、最高的表面粗糙度(1786),其析氧性能最佳;Ti/Co3O4在高、低过电位区域电极对OH-的反应级数分别近似为1.0和2.0,含RuO2电极反应级数均为1.0.     

Ag修饰La0.8Sr0.2CoO3空气电极电催化性能

采用溶胶-凝胶法合成了钙钛矿型La0.8Sr0.2CoO3复合氧化物,并选用Ag对其进行修饰,获得Ag/La0.8Sr0.2CoO3纳米粉体,利用XRD、XPS方法对催化剂的结构与组成进行表征;然后将该粉体作为催化材料制备出空气电极,在碱性介质中,通过测量空气电极的稳态极化曲线和交流阻抗谱,考察Ag含量对催化剂的电催化活性的影响.研究发现,Ag的加入增强了La0.8Sr0.2CoO3复合氧化物的导电性,并对电极材料的催化活性起到一定的促进作用;当Ag的质量分数为8%时,Ag/La0.8Sr0.2CoO3氧化物电极材料催化活性较高.     

电极催化材料Pt/MnO2/C的合成及性能分析

利用电化学沉积法合成Pt/MnO_2/C电极催化材料,用循环伏安法对电极的催化性能进行测定,并通过SEM对电极材料的表面形貌进行了表征．实验结果表明,利用电化学沉积法可以得到比表面积较大的Pt/ MnO_2/C电极催化材料,该电极对CH_3OH氧化呈现较高的催化活性。     

复合氧化物La0.6Ca0.4CoO3的合成及对氧还原的电催化活性

采用溶胶凝胶法，结合高温焙烧和微波焙烧分别合成了La0．6Ca0．4CoO3复合氧化物．凝胶的DSC和TGA分析表明：复合氧化物粉体在680℃左右相转变基本完成．然后以此为依据，对200℃凝胶焙烧的粉体作了X—ray相分析，表明粉体以金属氧化物和金属单质的形式存在，没有钙钛矿相形成；对700℃、800℃和900℃高温炉焙烧粉体分别做了X—ray相详细分析，结果表明焙烧温度越高，结晶程度越好．又对比了三组微波焙烧所得的粉体和800℃高温炉焙烧粉体的X-ray相，微波焙烧所得粉体也为钙钛矿结构，但与高温焙烧所得粉体相比，结晶程度还不够完整．线性扫描伏安测试表明，用溶胶凝胶法制备的La0．6Ca0．4CoO3电极，在碱性溶液中具有良好的氧还原活性．并且，通过合适的微波焙烧工艺合成的粉体的电催化活性要比高温焙烧所得粉体的催化活性高．     

新型钛基PbO2电极的制备及电催化性能研究

采用电沉积法制备分别掺杂了Bi,La和Ni的3种钛基PbO₂电极，通过酸性嫩黄模拟废水的脱色率比较不同金属掺杂对电极性能的影响.并利用循环伏安法(CV)和扫描电镜(SEM)，分别对掺Ni二氧化铅电极和普通二氧化铅电极进行表征，发现提高电极析氧电位和改变电极表面晶粒分布是Ni修饰电极比未修饰电极催化效果提高的主要原因.     

La1-xSrxCO0．5Mn0．5O3催化剂同时去除柴油机碳颗粒和NO2的性能

采用低温燃烧法制备了Sr2 部分取代La3 的La1-xSrxCo0.5Mn0.5O3系钙钛矿型复合氧化物催化剂,用XRD,IR和BET等方法对催化剂进行了表征。利用程序升温反应(TPR)技术,对催化剂应用于柴油机常规排放物中的碳微粒和氮氧化合物(NOx)的同时催化脱除性能进行了研究。结果表明,Sr2 部分取代La3 ,催化剂表面氧空位浓度增加,同时形成B3 -B4 共存体系,催化剂对碳颗粒和NOx催化活性显著提高。催化性能测试发现,x为0.4时催化活性最好,碳颗粒与催化剂紧密接触时,燃烧温度在305-435℃,NOx的转化率可达43.7%。     

新型钛基PbO2电极的制备及电催化性能研究

采用电沉积法制备分别掺杂了Bi,La和Ni的3种钛基PbO2电极,通过酸性嫩黄模拟废水的脱色率比较不同金属掺杂对电极性能的影响.并利用循环伏安法（CV）和扫描电镜（SEM）,分别对掺Ni二氧化铅电极和普通二氧化铅电极进行表征,发现提高电极析氧电位和改变电极表面晶粒分布是Ni修饰电极比未修饰电极催化效果提高的主要原因.     

CeMnxAl12-xO19-δ复合氧化物催化燃烧低浓度CH4的研究

以氨水或碳酸氢铵为沉淀剂,共沉淀法制备了Ce和Mn以不同取代量的复合氧化物催化剂CeMnxAl12-xO19-δ(x=0,1,2,3),用于低浓度CH4催化燃烧.在微型固定床反应器上测试了CH4催化燃烧的转化率.应用XRD分析了复合氧化物的相组成,气体分析仪表征了复合氧化物的比表面积和孔径分布.结果表明:以NH4HCO3为沉淀剂制备的CeMnAl11O19-δ催化剂具有较大的比表面积,为4.102m2/g;随着Mn取代量的增加,催化剂的比表面积降低;在Mn取代量x=2时,CH4催化燃烧反应活性最高,相应的起燃温度T10为445℃.     

LaCoO3掺杂Ba和Fe催化分解NO的研究

采用柠檬酸溶胶-凝胶法合成了La(Ba)Co(Fe)O3钙钛矿型氧化物催化剂,通过XPS、XRD、H2-TPR、FT-IR、BET等表征手段考察了催化剂分解NO的催化活性.结果表明,LaCoO3的A位掺杂适量Ba可以提高催化剂表面的氧空位浓度,La0.8 Ba0.2CoO3的B位掺杂Fe,活化了Co-O键,产生协同作用,提高了分解NO的催化活性.     

石墨烯化石墨/聚苯胺电极的制备及电容特性

通过电解剥落得到的表面石墨烯化的石墨电极(graphene layers/graphite plate, GL/GP)为基底,在硫酸介质中以苯胺为单体,采用循环伏安法(cyclic voltammetry, CV)制备了表面石墨烯化的石墨/聚苯胺(graphene layers/graphite plate/polyaniline, GL/GP/PANI)电极,并探究聚合圈数对GL/GP/PANI电极比电容的影响。利用场发射扫描电镜(scanning electron microscope, SEM)对电极材料的形貌进行表征。在0.5 M H₂SO₄电解液中,对合成的电极材料进行循环伏安、恒电流充放电(chronopotentiometry, CP)和电化学稳定性测试。结果表明,在表面石墨烯化的石墨电极上合成的PANI具有棒状结构,电流密度为0.085 mA/cm²时, GL/GP/PANI电容器的比电容可达1 042.8 F/g。提供了一种新的超级电容材料基底电极的构建方式。     

锌空气电池钙钛矿型空气电极催化剂的研究

根据热重分析结果，采用高温固相反应合成了2种作为锌空气电池氧气还原催化剂的La0.6Ca0.4CoO3Ⅰ、La0.6Ca0.4CoO3ⅡU，X射线衍射分析结果表明La0.6Ca0.4CoO3Ⅰ、La0.6Ca0.4CoO3Ⅱ都是钙钛矿型结构。采用恒电流放电曲线和循环伏安测试，研究了它们在9mol／LKOH溶液中的电化学性能，结果表明该钙钛矿型催化剂La0.6Ca0.4CoO3是一种良好的空气（氧）电极催化剂，而且催化剂La0.6Ca0.4CoO3Ⅱ的性能要比La0.6Ca0.4CoO3Ⅰ的性能好，La0.6Ca0.4CoO3Ⅱ的放电容量是La0.6Ca0.4CoO3Ⅰ的1．2倍。     

功率超声对电化学反应和电极表面的影响研究

对在超声条件下K3［Fe(CN)6］在Pt电极上的还原反应和丙烯腈在镉电极上的电化学氢化二聚反应的循环伏安行为进行比较,通过调整功率超声的强度和声幅射头与电极间的距离,研究了不同超声条件下功率超声对这两种体系的影响程度。比较超声作用前后电极表面状态变化的结果表明,超声不仅能够强化电极反应的传质过程,同时对电极表面也有不同程度的粗化作用,并且随超声作用的加强对电极表面产生一定程度的破坏。     

锂离子电池正极材料LiMn2O4的电化学性能

锂掺杂到尖晶石型锂锰氧化物中时,锂掺杂量对材料的结构、初始容量及循环性能都有明显的影响.利用循环伏安法、恒电流充放电法研究了尖晶石型锂锰氧化物的电化学性质,并从结构化学的角度分析了充放电机理.结果表明,过量锂的锂锰氧化物具有两个氧化还原峰,放电容量大,可逆性好.当Li1+xMn2O4中的x=0.05时,其容量最高,稳定性最好.     

固体氧化物燃料电池阳极材料La0.8Mg0.2Cr0.8M0.2O3-δ（M=Zn,Al,Zr）的研究

采用Sm0.2Ce0.8O1.9(SDC)作为电解质材料,La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-δ(LSCF)作为阴极材料,以溶胶—凝胶法制备的La0.8Mg0.2Cr0.8Zn0.2O3-δ,La0.8Mg0.2Cr0.8Al0.2O3-δ,La0.8Mg0.2Cr0.8Zr0.2O3-δ粉体作为阳极材料,组装硫氧固体氧化物燃料电池。分别以硫蒸汽和二氧化硫气体为燃料气,测试电池阳极材料性能。结果表明:以硫蒸汽为燃料,La0.8Mg0.2Cr0.8Zn0.2O3-δ在750℃达到最大开路电压420 mV,此时最大功率密度为23 mW/cm2;以二氧化硫为燃料,La0.8Mg0.2Cr0.8Zn0.2O3-δ在650℃获得最大开路电压162 mV,最大功率密度为2 mW/cm2。催化效果顺序为La0.8Mg0.2Cr0.8Zn0.2O3-δ>La0.8Mg0.2Cr0.8Al0.2O3-δ>La0.8Mg0.2Cr0.8Zr0.2O3-δ。     

SOFC阴极材料La_(0.8)Sr_(0.2)Co_(0.5)Fe_(0.5)O_(3-8)的制备与表征

提出一种低成本高效率的化学方法,用以制备钙钛矿结构固体氧化物燃料电池(SOFC)阴极材料La0.8Sr0.2Co0.5Fe0.5O3-8(LSCF).该方法与传统方法不同,采用非螯合聚合物-聚乙烯醇(PVA,Polvinyl alcohol)作为阳离子的载体,形成含有La3+,Sr2+,Co2+,Fe3+4种金属阳离子和非螯合聚合物的均匀溶胶,干燥生成固体凝胶状前驱体.进行热重(TG)分析和傅立叶红外(FT-IR)分析,在此基础上制定了一系列前驱体凝胶煅烧工艺制度,确定了最佳煅烧温度750℃,获得了钙钛矿型LSCF阴极材料.对LSCF粉末进行了X射线衍射(XRD)相分析,证实了所得粉末材料具有钙钛矿结构.通过扫描电子显微镜(SEM)对粉体进行微观形貌结构观察,证实制得的LSCF粉为纳米级,但存在团聚.采用直流伏安法检测其导电性能,证实以其作为阴极材料,在中温SOFC的工作温度下具有良好的混合导电性能.     

辣根过氧化酶催化H_2O_2氧化邻苯二胺反应产物的循环伏安法研究

用辣根过氧化物酶催化H2O2氧化邻苯二胺制备了酶促反应产物。经高效液相色谱法、紫外 可见光谱法和红外光谱法测定分析,产物为 2, 3 -二氨基吩嗪。用金圆盘电极循环伏安法和金超微盘电极循环伏安法对 2, 3- 二氨基吩嗪在B R缓冲溶液中的电还原性质进行了研究,求得电极反应电子转移数和参与电极反应H+的反应级数均为 2。2,3- 二氨基吩嗪在电极上经历了H+eH+e的两步一电子过程,生成产物 2, 3 -二氨基- 5, 10 -二氢吩嗪。     

LiNi0.4Co0.2Mn0.4O2与LiMn2O4共混正极材料电化学性能

为开发具有优良循环性能和安全性能的大型锂离子电池的正极材料,将不同比例的LiNi_(0.4)Co_(0.2)Mn_(0.4)O_2和Li Mn2O4材料进行共混,研究了LiNi_(0.4)Co_(0.2)Mn_(0.4)O_2和Li Mn2O4共混以及共混比例(10∶0、8∶2、7∶3、6∶4、5∶5、0∶10)对锂离子电池的首次放电性能、循环性能和倍率性能以及交流阻抗和循环伏安曲线的影响,并采用扫描电镜对电极材料进行了表征.研究结果表明,共混比例会影响材料的电化学性能,8∶2,7∶3和6∶4配比的混合材料的体积比容量、循环性能和倍率性能要好于纯LiNi_(0.4)Co_(0.2)Mn_(0.4)O_2和Li Mn2O4材料.其中,8∶2配比的材料性能最好.     

MnO_2/Ni(OH)_2@Ni复合电极材料的绿色制备技术

针对MnO_2/Ni(OH)_2@Ni复合电极材料制备工艺复杂的问题,提出快速温和的绿色制备技术.以MnCl_2·4H_2O、H_2O_2和泡沫镍为原料,水热体系下研究不同反应温度对MnO_2/Ni(OH)_2@Ni复合电极材料结构、电化学性能的影响.结果表明,在反应温度90℃、水热3h,成功在泡沫镍上沉积分布均一的MnO_2/Ni(OH)_2纳米片.测试结果表明,在该条件下制备的MnO_2/Ni(OH)_2@Ni电极材料展现出优异的电性能,即高的比容量(电流密度为2.5mA/cm~2,放电比容量为7.4F/cm~2)、好的倍率性能、好的循环稳定性(充放电循环500次,容量保持率为78%).     

氧化镍/活性炭电极的超电容性能

在制作双电层电容器基础上,采用电化学沉积法,在活性炭电极表面负载氧化镍.XRD测定表明,镍氧化物以NiO形态负载于活性炭电极上.电化学性能研究表明,氧化镍/活性炭复合电极循环伏安曲线呈矩形特征,具有良好的电容特性;其交流阻抗谱由圆弧和直线组成,电化学过程受扩散和氧化镍的赝电容行为控制;其恒电流充电曲线呈直线,电容特性显著,大电流性能良好,比容量达104.7 F/g,是活性炭电极比容量的1.35倍.     

新型钛-铜基复合基体阳极的制备及性能研究

引入铜金属作为基体组元来替代传统钛电极单一钛基体,借助扫描电镜及能谱仪研究Ti-Cu复合基的界面形貌及界面处元素分布,通过分析电极的线性扫描伏安(LSV)曲线,对比研究其涂层电极与传统钛涂层电极的电化学性能差异.研究表明:利用真空热压扩散烧结法可制备界面冶金式结合的Ti-Cu复合基材料,其界面的扩散反应和变化形式为:Cu+2Ti→Cu Ti2,3Cu Ti2+5Cu→2Cu4Ti3,Cu Ti2+Cu4Ti3→5Cu Ti,Cu4Ti3+8Cu→3Cu4Ti,Ti-Cu复合基涂层电极与传统钛涂层电极相比,其析氯电位负移40~90 m V,电极电催化活性提高.