锯齿板状阴极电化学除垢工艺优化及机理研究

针对电化学除垢系统处理工业循环冷却水时能耗高的问题,采用锯齿板状阴极使系统能耗低至6.82 kW·h/(kg CaCO₃)。实验和数值模拟结果表明,系统能耗降低是因为锯齿板状阴极的尖端区域水垢的沉积速率快、垢层与阴极结合力弱,使得垢层容易脱落;同时垢层覆盖锯齿状阴极尖端区域后,垢层沉积反应逐渐由尖端区域向平缓区域转移,大大延长了阴极失活时间,使得电化学除垢系统能耗降低。因此,通过尖端区域和平缓区域的协同作用,可以有效缓解阴极失活导致的高能耗问题。     

电去离子技术再生化学镀镍老化液的研究

采用电去离子技术去除化学镀镍老化液中残余的Ca2+,考察了不同工艺条件对Ca2+的去除率的影响。结果表明:随着电流的增加,Ca2+的去除率增大;凝胶型阳树脂比大孔型阳树脂更有利于对Ca2+的去除。在实验所用电流条件下,溶液的pH值在酸性范围内,同时对EDI膜堆进行了改造,增加极室保护室,避免了膜堆结垢。     

聚苯胺/氧化锌复合膜的制备及其防腐性能

将化学氧化法制备的聚苯胺(PANi)粉末溶于氮甲基吡咯烷酮溶剂后涂覆到制备有ZnO底层的碳钢基体上,获得了PANi/ZnO复合膜。通过扫描电镜、X射线衍射、极化曲线、电化学阻抗谱等测试手段分析了PANi/ZnO复合膜的形貌、成分、与基体的粘附力强度及在3.5%NaCl溶液中的耐腐蚀性能。结果表明,在碳钢基体上制备的PANi/ZnO复合膜中的ZnO呈纳米棒状,提高了复合膜的均匀性和表面平整性,增强了复合膜与金属基体的粘附力。与裸碳钢片相比,有复合膜层的试样的开路电位正向偏移180mV左右,自腐蚀电流密度降低。PANi/ZnO复合膜有效提高了碳钢基体的防腐性能。     

正极材料Li1.2Mn0.54Ni0.13Co0.13O2的表面包覆改性研究

采用共沉淀结合固相反应方法合成了富锂的Li1.2Mn0.54Ni0.13Co0.13O2正极材料,并分别以CeO2和AlF3对这种材料进行了表面包覆改性。采用X射线衍射光谱法(XRD)、扫描电子显微镜法(SEM)、透射电子显微镜法(TEM)等方法表征材料的结构和形貌。所合成的球形Li1.2Mn0.54Ni0.13Co0.13O2材料为层状晶体结构。AlF3可以均匀包覆在Li1.2Mn0.54Ni0.13Co0.13O2材料表面,包覆层厚度约为2 nm。AlF3包覆后富锂材料的电化学性能提升效果优于CeO2。AlF3包覆量为1%时,该富锂三元氧化物正极材料的首次充放电效率、容量保持率及倍率性能得到了显著的提高。EIS分析表明,AlF3包覆可避免富锂三元氧化物正极材料与电解液的直接接触,降低了传荷阻抗,从而有效提高了材料的电化学性能。     

阴离子对化学镀Ni-Cu-P合金耐蚀性的影响

采用化学镀工艺在铜基体表面沉积Ni-Cu-P镀层,利用扫描电镜(SEM)和电子能谱(EDX)对Ni-Cu-P镀层的形貌和成分进行了分析。同时,采用极化曲线(PC)和交流阻抗(EIS)研究了常温下Ni-Cu-P镀层在0.1 mol/L,0.001 mol/L的NaCl,Na2SO4,NaNO3和NaNO2电解质中的耐蚀性能。结果表明,在较高浓度下,氯离子和硫酸根离子的活性吸附作用能够促进镀层中Ni的溶解,从而也加速了镀层的表面钝化,在较低浓度下,氯离子和硫酸根离子的活性吸附作用减弱,镀层很难钝化;硝酸根离子和亚硝酸根离子在高浓度和低浓度下均很难使镀层钝化。     

化学镀镍废液再生

采用可溶性钙盐去除化学镀镍废液中的亚磷酸根，再用可溶性氟化物去除残余的Ｃａ＾２＋。结果表明，采用方法除亚磷酸根，在技术上是可行的，所得镀层的质量令人满意。     

化学镀Ni—P合金镀层在模具上的应用

根据模具对材料的要求,从化学镀Ｎｉ－Ｐ合金镀层的微观结构分析入手,着重对Ｎｉ－Ｐ镀层的硬度、耐磨性与耐蚀等进行了研究,通过Ｎｉ－Ｐ化学镀层与电镀硬铬层的主要性能比较和实际应用试验,表明化学镀的综合性能优于电镀硬铬层,并可有效地提高模具使用寿命 。     

改性氟化石墨烯增强氟树脂防腐蚀涂层的制备及性能

以氟化石墨(FGi)为原料,先后采用热插层法和改进的Hummers法制备得到氟化石墨烯(FG)和氧氟化石墨烯(OFG),再用氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)对OFG进行接枝改性得到KH550-OFG。通过原子力显微镜、傅里叶变换红外光谱和X射线衍射分析了改性氟化石墨烯的微观形貌和组织结构。随后将KH550-OFG作为防腐蚀填料,制备了氟树脂(PFA)基复合涂层(记为P-OFG),通过电化学阻抗谱测量、气密性测试及中性盐雾试验研究了P-OFG复合涂层的防腐蚀性能。结果表明,对FG进行表面处理和接枝改性可以提高其在氟树脂中的分散性,有效延长腐蚀介质在涂层基体中的渗透路径,增强涂层的防腐蚀性能。P-OFG复合涂层的气密性优于PFA涂层,在1%(质量分数)硫酸溶液中浸泡60 d后依然表现出较佳的防腐蚀性能。     

ETE作调节剂高温合成丁二烯/苯乙烯橡胶的反应动力学

以正丁基锂为引发剂、乙基四氢糠基醚(ETE)为调节剂、环己烷为溶剂,采用高温负离子聚合工艺合成了丁二烯(Bd)/苯乙烯(St)橡胶。研究了聚合温度、ETE/Li比和引发剂浓度等因素对聚合反应动力学的影响。结果表明,ETE是溶聚丁苯橡胶(SSER)合成中有效的高温调节剂,在高温下仍然具有很好的活性,能够显著加快共聚合反应速率,调节单体Bd和St的聚合速率,同时对反应动力学参数进行了研究。