Al/Pb/α-PbO2惰性阳极材料制备及电化学性能

采用单脉冲电沉积在铝合金基体表面制备了锌电积用Al/Pb/α-PbO2惰性阳极材料,研究了电沉积过程脉冲平均电流密度(2～5A.dm-2)对制备的惰性阳极材料在50g.L-1 Zn2+,150g.L-1 H2SO4,35℃溶液中电化学性能的影响,测试了阳极极化、循环伏安和塔菲尔曲线。结果表明:增加脉冲平均电流密度,惰性阳极材料在[ZnSO4+H2SO4]溶液中同一测试电流密度下的析氧电位或析氧过电位逐渐升高。相比于Pb-1%Ag合金阳极脉冲平均电流密度为2A.dm-2时制备的惰性阳极材料在[ZnSO4+H2SO4]溶液中的析氧过电位较低,腐蚀电位较高,腐蚀电流较低。     

纳米二氧化锆对制备PbO2-CeO2-ZrO2复合阳极材料的影响

通过复合电沉积的方法制备新型三价铬镀铬用PbO2-CeO2-ZrO2惰性阳极材料,采用电化学方法测试分析电极材料的沉积机理、耐蚀性和催化活性;利用扫描电镜和能谱观察电极材料的微观形貌和元素含量。结果表明:镀层的沉积符合Johnson机理,PbO2的沉积过程非常稳定;ZrO2浓度为20g/L制备的复合惰性阳极材料耐蚀性好,催化活性高;ZrO2的加入对镀层的微观形貌影响不明显,随镀液中ZrO2浓度增大,镀层中CeO2的含量总体稳定,ZrO2的含量呈现先增大后减小的趋势。     

PbO2-CeO2-ZrO2镀层的施镀温度对其制成的复合阳极性能的影响

为获得一种新型三价铬镀铬用阳极材料,在304不锈钢表面电沉积PbO2-CeO2-ZrO2层制成阳极材料,采用电化学测试、扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)研究了镀液温度对阳极材料耐蚀性、催化活性、表面形貌及成分的影响.结果表明:随制备温度升高,阳极材料的耐蚀性和电催化活性有一定提升;80℃时阳极材料表面镀层平整致密、晶粒细化,Ce和Zr含量最高,耐蚀性和电催化活性最优,温度升高有利于纳米CeO2和ZrO2共沉积.     

热分解法制备的Ti/SnO2+Sb2O3/PbO2电极性质研究

研究了热分解法制备的Ti／SnO2 Sb2O3／PbO2电极性能以及该电极在硫酸溶液中作阳极使用的电化学特性．ESEM实验结果表明，所制备的锡锑中间层表面致密有序，能有效阻止新生态氧向基体扩散，延缓了绝缘的TiO2层生成．循环伏安曲线表明在析氧过程中，电极表面的组成会发生改变．所制电极在电流密度为4．0A／cm^2、60．0℃、1．0mol／LH2SO4溶液中作阳极使用时其寿命可达30h．     

TiO2/CuInS2复合纳米棒阵列的制备及其光电性能

采用两步溶剂热法在氧化氟锡(FTO)导电玻璃基底上制备了CuInS2敏化TiO2纳米棒阵列复合薄膜光阳极.利用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)表征了复合阵列薄膜的晶体结构和表面形貌,同时采用紫外可见吸收分光光度计(UV-Vis)及光电流电压(I-V)曲线研究了CuInS2敏化TiO2纳米阵列薄膜的光学及光电化学性质.研究结果表明,TiO2纳米棒阵列薄膜被CuInS2敏化后在可见光区的吸收有明显的增强.在模拟太阳光照射下(100 mW/cm2),利用这种复合薄膜作为光阳极组装的量子点敏化太阳能电池的开路电压为0.29 V,短路电流密度为0.15 mA/cm2,具有一定的光电转换能力.     

ZnO含量对AgCuOIn2O3SnO2ZnO材料电接触性能的影响

实验采用原位反应合成法制备了4种ZnO含量不同的AgCuO(10)In₂O₃(2)SnO₂(2)ZnO(x),(x=0.5、1、1.5、1.8)电接触材料并制成电触头铆钉，通过XRD、SEM、JR04C触点测试机等测试手段，分析了ZnO含量对材料电接触性能的影响。结果表明：电流电压的同时增大，材料电弧侵蚀现象更为明显；ZnO含量对接触电阻、熔焊力、阳极损耗及材料转移有着不同规律的影响，ZnO含量为1.8%(质量分数)的触头具有相对稳定且较低的接触电阻，当ZnO含量为1.0%(质量分数)时平均熔焊力最低，随着ZnO含量的增大，阳极损耗及质量转移质量呈现先减小后增大的趋势，但ZnO含量对于燃弧能量的影响不明显；电弧侵蚀后的阳极表面形成凹坑，阴极表面形成凸峰，ZnO含量的不同，阳极表面侵蚀面积及侵蚀形貌略有不同。对比发现，添加一定含量的ZnO对于AgCuO(10)In₂O₃(2)SnO₂(2)材料的电接触性能有所提升。     

TiB2基RuO2+TiO2涂层的电催化性能

用磁控溅射法在钛基体表面溅射TiB2中间层,以此为基体用热分解法制备了(Ru,Ti)氧化物涂层钛电极,用SEM、XRD、电化学工作站等手段对样品的性能和结构进行了表征。结果表明,含TiB2中间层的钛阳极表面涂层具有非连续状裂纹结构,钛基体和氧化物涂层的界面呈现紧密结合的状态,其电催化析氯性能优于传统钛阳极。选用TiB2中间层作为催化电极的载体,可改善基体和氧化物涂层的结合,延缓涂层的脱落,可避免基体和涂层间生成TiO2电阻膜,延缓涂层的失效;加入TiB2中间层可降低内阻,改善电子的传输能力,降低析氯电位,提高电极的催化活性和节能降耗。     

不锈钢基PbO2-WC-CeO2复合镀的机理及镀层性能

不锈钢基PbO2-WC-CeO2复合电极克服了传统钛基二氧化铅(DSA)电极基体易钝化、寿命短和成本高等缺点,以往对其电化学性能研究不多。采用复合电沉积方式在不锈钢基体上制备了PbO2-WC-CeO2复合电极,通过循环伏安曲线(CV)考察了复合电极的电沉积过程;通过X射线衍射(XRD)、能谱分析仪考察了复合电极的元素组成;通过扫描电镜(SEM)考察了复合电极的表面形貌变化;通过Tafel曲线、析氧曲线考察了电极掺杂前后的电化学性能变化。结果表明:WC和CeO2固体颗粒的加入使得PbO2电沉积过程发生了择优生长和晶粒细化,电极耐腐蚀性能提高,催化活性和节能性能变佳。     

泡沫镍负载石墨烯/钯复合电极催化H2O2电还原研究

采用简单的一步浸渍法制备了还原氧化石墨烯-贵金属Pd复合改性的泡沫镍电极,采用X射线衍射和扫描电镜对复合电极的微观结构和表面形貌进行分析,通过循环伏安法、线性伏安法、计时电流法对H₂O₂还原反应的催化活性及稳定性进行了测试。结果表明,石墨烯包覆在泡沫镍骨架表面,在石墨烯内均匀分散着贵金属Pd纳米颗粒,直径约为100nm。该复合电极对H₂O₂电还原表现出较好的催化性能。在1mol/L NaOH+0.5mol/L H₂O₂混合溶液中,电位为-0.5V时,电流密度可达164mA/cm²,同时表现出较好的稳定性。     

Pb-0.3%Ag/Pb-Co_3O_4复合惰性阳极材料的电化学性能EI北大核心CSCD

在Pb-0.3%Ag合金基体表面制备了Pb-0.3%Ag/Pb-Co_3O_4复合惰性阳极材料,研究了不同正向脉冲平均电流密度(2-5A·dm^(-2))和镀液中Co_3O_4颗粒浓度(10-40 g/L)下制备的复合惰性阳极材料电化学性能,在50 g·L^(-1)Zn^(2+),150 g·L^(-1)H_2SO_4,35℃溶液中测试了阳极极化曲线、循环伏安曲线和塔菲尔曲线,获得了析氧动力学参数、伏安电荷、腐蚀电位和腐蚀电流。结果表明:在3 A/dm^2正向脉冲平均电流密度和30 g/LCo3O4颗粒浓度下制备的Pb-0.3%Ag/Pb-Co_3O_4复合惰性阳极材料具有较高的电催化活性,较低的析氧过电位,较好的电极反应可逆性和耐腐蚀性。在500 A/m^2测试电流密度下的析氧过电位为0.891 V,比Pb-1%Ag合金降低280 mV;伏安电荷q~*为0.725 C·cm^(-2),比Pb-1%Ag合金提高26.5%;腐蚀电流也明显低于Pb-1%Ag合金。复合惰性阳极材料活性表面积大,活性物质数量多提高了在[ZnSO_4+H_2SO_4]溶液中的析氧电催化活性。沉积层晶粒细小而均匀,组织结构致密,真实表面缺陷少提高了耐腐蚀性。     

热分解法制备的Ti/SnO2+Sb2O3/PbO2电极性质研究

研究了热分解法制备的Ti/SnO₂十Sb₂O₃/PbO₂电极性能以及该电极在硫酸溶液中作阳极使用的电化学特性. ESEM实验结果表明,所制备的锡锑中间层表面致密有序,能有效阻止新生态氧向基体扩散,延缓了绝缘的TiO₂层生成.循环伏安曲线表明在析氧过程中,电极表面的组成会发生改变.所制电极在电流密度为4.0A/cm²、60.0℃、1.0mol/LH₂SO₄溶液中作阳极使用时其寿命可达30h.     

甘油/DMF混合体系中TiO2纳米管阵列的制备及表征

采用电化学阳极氧化法,以甘油/DMF混合溶液为电解质,在纯钛表面制备了一层排列紧密、结构规整的TiO2纳米管阵列。讨论了氧化电压、电解液中DMF比例、电解液中水含量和电解液重复使用对TiO2纳米管阵列形貌的影响,并且从阳极氧化过程中电流-时间曲线出发分析了混合体系中阳极氧化的形成特征。研究表明,氧化电压越高所制备的纳米管管径越大,但是管长与氧化电压之间不呈线性关系;电解液中DMF比例增加不利于纳米管形成;电解液中水含量越高,纳米管管径越大,表面的覆盖物越多,最佳的水含量为1%(体积分数)。经450℃热处理2h后TiO2纳米管阵列的结构由无定形转变为锐钛矿型。     

电弧离子镀纳米TiO2光催化薄膜

采用电弧离子镀法在普通玻璃表面制备透明的TiO2薄膜,AFM、XRD分析TiO2薄膜表面形貌和结构,结果表明经过500℃退火后TiO2薄膜主要为锐钛矿结构.对纳米TiO2薄膜进行了亲水性研究和光催化降解有机物甲基橙和罗丹明B的研究,发现在紫外光照射下纳米TiO2薄膜表现出强光催化活性和超亲水性.     

PbO_2-CeO_2电极的制备及其电化学性能

为解决传统铅银合金存在的铅污染和钛基PbO2(DSA)基体易钝化、使用寿命短等问题,以不锈钢为基体,用稀土Ce改性,制备了PbO2-CeO2电极。分析了PbO2的形成机理,通过析氧曲线、Tafel曲线、EDS能谱及扫描电镜考察了温度、电流密度、稀土Ce等对电极性能的影响及所制备电极的元素分布及表面形貌。结果表明:最佳制备工艺为190 g/L Pb(NO3)2,15 g/L Cu(NO3)2,0.5 g/L NaF,30 g/L CeO2,pH值为2～3,机械搅拌,温度70℃,电流密度10～20 mA/cm2,时间30 min;所制备的镀层平整、均匀,电化学性能优良,镀层中CeO2质量分数约为4%～6%;PbO2-CeO2电极析氧电位1 500 mV左右,节能性能明显优于传统惰性阳极。     

碳球模板剂对TiO2光阳极微结构及其光电性能影响研究

以葡萄糖为原料水热合成碳球作为模板剂,将其与TiO2纳米晶共混制备纳米多孔TiO2光阳极。采用场发射电子扫描电镜(SEM)、台阶仪、紫外-可见分光光度计(UV-Vis)等对TiO2薄膜的表面形貌、厚度和散射能力进行表征。研究发现,随着碳球含量的增加,光阳极单位体积内的表面积先增加后减小;薄膜对光的散射能力也呈现同样趋势。采用所制备的光阳极组装染料敏化太阳能电池,性能测试结果表明,随着碳球含量的增加,电池短路电流密度先增加,后减小。当碳球加入量为TiO2纳米晶质量的3%时,电池光电转换效率达到最佳为5.15%。     

电流密度对AZ91D镁合金阳极氧化膜表面形貌及粘接性能的影响

采用恒电流方式在AZ91D镁合金表面制备多孔阳极氧化膜。通过电压-时间曲线研究了电流密度对氧化行为的影响。采用SEM、单板拉剪试验研究了电流密度对氧化膜表面形貌及拉伸强度的影响。结果表明,电流密度不影响击穿电压及临界电压的大小。随着电流密度增加,电压达到击穿电压及临界电压的时间缩短,氧化膜孔隙率及拉伸强度均先增加后减小,当电流密度为10 mA/cm~2时拉伸强度最大,可达到22.40 MPa。     

电流密度对Mg_(97)Y_2Zn_1-0.5Al合金阳极氧化及膜层性能的影响

为制备出绿色环保且耐蚀性能更好的镁合金阳极氧化膜,以无害、无污染的氢氧化钠、硅酸钠、碳酸钠和柠檬酸钠为电解液主要成分,以不同的电流密度(5~20 m A/cm~2)对Mg_(97)Y_2Zn_1-0.5Al合金进行阳极氧化,通过扫描电镜观察阳极氧化膜的表面形貌,利用动电位极化曲线和3.5%Na Cl水溶液浸泡试验检测膜层的耐腐蚀性能,研究了电流密度对膜层表面形貌与性能的影响。结果表明:恒流条件下不同电流密度时的阳极氧化过程均分为氧化膜快速生长、缓慢生长及生长相对平稳3个时期;随着电流密度的增加,氧化膜上的孔洞数目逐渐减少,孔径逐渐增大,膜层的耐蚀性能先增强后减弱;15 m A/cm~2电流密度下所得膜层的孔洞与裂纹较少,孔径较小,自腐蚀电流密度最小,腐蚀失重最小,耐蚀性最好。     

染料敏化太阳能电池TiO2光阳极的最新研究进展

纳米TiO_2是目前性能最为优良的染料敏化太阳能电池(DSSC)光阳极材料。结合近年来太阳能电池中TiO_2光阳极的研究进展,简述了TiO_2光阳极的制备方法,详细论述了其结构和材料方面(离子/元素掺杂、复合材料和表面处理)的优化及其敏化,并对其发展及应用前景进行了展望。     

AEO-7改性Al/PbO2/MnO2电极性能的研究

在铝基体上,以β-PbO2为中间层,在添加不同浓度表面活性剂AEO-7的MnO2镀液中,采用阳极氧化法制备了改性MnO2电极.利用稳态析氧极化曲线、交流阻抗图谱、能谱对添加不同浓度表面活性剂所制备电极的电催化活性、耐蚀性和锰的含量进行了表征.结果表明,表面活性剂质量浓度为0.5g·L-1时制备的MnO2电极催化活性最好,耐蚀性最强,锰的含量最高.     

Mn2+对Al/Pb-Ag-Co阳极在锌电积中电催化性能和耐蚀性能的影响

为提高阳极材料的耐蚀性和电催化活性,以铝为基体,在其表面复合电沉积Pb-Ag-Co合金镀层制备Al/Pb-Ag-Co复合阳极。进一步分析了电积锌体系中不同浓度Mn2+对Pb-Ag-Co复合阳极的电化学性能、外观形貌、物相构成的影响,并确定了最佳Mn2+添加量。通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、线性扫描伏安(LSV)曲线、循环伏安(CV)曲线及Tafel曲线进行了表征。结果表明:Mn2+掺杂阳极镀层表面形成一层晶粒细小、致密的PbO2-MnO2层,有利于改善阳极的耐腐蚀性能和电催化活性;当Mn2+的浓度为4 g/L时,复合阳极材料具有较低的腐蚀速率和析氧电位。