锌电极电化学行为研究(Ⅶ)——碱性电解液中汞齐化锌电极的恒相角行为

利用电化学交流阻抗法对锌盘及汞齐化锌盘电极在碱性电液中的电化学行为进行比较研究时,发现汞齐化锌电极在很宽的频率范围内呈现恒相角行为(constant phase element),以分形理论及分形维数对锌电极汞齐化前后的阻抗谱数据进行了分析,结果表明锌电极表面是一个分形表面,汞齐化改善了电极的表面状况,即其表面的分形性质,使其粗糙度下降,从而使分形维数减小,最后成为光滑的平面电极,此时界面无法拉第过程,界面的阻抗行为较为简单.锌电极的阻抗行为是与表面汞齐化前后的分形维数紧密相关的,可通过汞齐化研究如何控制固体电极粗糙度及分形电极表面分形性质的变化.     

氧化还原液流电池单电极Mn3+/Mn2+的电化学行为

采用循环伏安、交流阻抗、恒流充放电技术,对作为氧化还原液流电池正极的电对Mn3 /Mn2 在未处理石墨、热浓硫酸加超声清洗处理石墨以及光谱纯石墨电极上的电化学行为进行对比研究。结果表明:该电对在光谱纯石墨电极上的电化学可逆性、充放电效率最优,在处理石墨上次之,而在未处理石墨上的表现不理想。分析其原因认为:一方面与光谱纯石墨电极的制备条件有关;另一方面,与未处理石墨电极相比,处理石墨表面含氧官能团—OH、—COOH明显增多,而且超声清洗又使其表面杂质含量减少。提出解释Mn3 /Mn2 在三种石墨电极上阻抗谱不同的反应机理,说明光谱纯石墨和处理石墨均可以作为Mn3 /Mn2 正极电对的惰性工作电极,从而为选择合适的惰性工作电极材料提供了依据。     

纳米TiO2掺杂MnO2电极的电化学行为

采用醇水回流液相法制得锐钛矿型TiO2纳米粉体,将其用于MnO2电极的掺杂改性,并对改性样品进行了中等倍率浅度恒流放电、循环伏安等测试.结果表明:w(KOH)=40%电解质溶液中,加入最佳掺杂量w为2.8%的改性添加剂纳米A-TiO2后,MnO2电极放电容量提高20%左右.     

均匀沉淀法制备Co（OH）2及其超电容特性

以氯化钴为原料、氨水（28％（质量分数））为沉淀剂采用均匀沉淀法合成了纯α-Co（OH）2．采用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、循环伏安、恒电流放电测试对样品形貌及电化学性能进行了表征和测试,研究结果表明，表面活性剂Tween-80加入不但对样品的形貌有很大的改善；而且电化学性能也得到提高，其单电极比电容达到370F/g。     

脲酶诱发均匀沉淀法室温制备纳米CdS

采用脲酶诱发均匀沉淀法制备CdS纳米微粒。向反应体系中同时加入EDTA和甘氨酸,成功消除了Cd^2＋离子对脲酶的抑制作用,使产生沉淀的化学环境更均匀。XRD显示得到的样品为闪锌矿结构的CdS,平均粒径为9nm;TEM表明CdS样品的晶粒呈单一的球形,大小较均匀,有团聚现象;选区电子衍射照片显示,纳米CdS的结晶程度良好。     

纳米Bi-Ni氧化物改性碱性MnO2电极

采用固相合成法制备了纳米Bi-Ni氧化物,X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)测试表明,其组成为单斜晶型Bi2O3和菱形晶型NiO的混合氧化物,粒径界于15～45nm之间。将所制的纳米Bi-Ni氧化物对碱性MnO2电极物理掺杂改性,结合电化学测试结果,运用单纯形法这一多因素优化的数学方法,证明掺杂纳米Bi-Ni氧化物对MnO2电极的浅度放电容量没有提高作用,仅提高MnO2电极深度放电容量,其中,掺杂量小于5%(质量分数)时,改性MnO2电极恒电流(95mA·g-1)深度放电容量提高35%左右。     

基于多孔碳材料对重金属离子吸附性能的研究进展

重金属污染给生态环境及人类健康带来极大危害,是最重要的世界环境问题之一。多孔碳材料对重金属离子具有较好的吸附能力,可用于重金属污水的处理。本文综述了废弃生物质制备碳吸附剂以及掺杂型和聚合物基多孔碳作为新型炭材料,在重金属废水处理中的研究进展,并阐述了其吸附机理以及发展潜力。掺杂型和聚合物基多孔碳材料作为吸附剂的后起之秀,在废水处理中具有较好的发展潜力,因此,开发环境友好、低成本、高效的新型碳材料吸附剂对治理重金属污染具有重要意义。     

低热量红花油蔗糖酯的合成与性能研究

研究了以红花油甲酯为原料代替单一脂肪酸进行合成低热量红花油蔗糖酯的工艺。考察了反应温度、催化剂种类和乳化剂用量对实验结果的影响，确定了合成反应的最佳工艺条件。结果表明：在催化剂C用量为3％(W％)，乳化剂A用量为8％(W％)，反应温度为：130℃，反应时间为：3．5～4．5h时，红花油甲酯转化率可达：87．70％，其产品中油溶性蔗糖多酯含量可达61．25％(W％)；产品的表面张力为30．6mN／m，去污力为84．7％，脱脂力为34％，稳泡能力为8．0／6．0mm／mm(5min后)，HLB值为12．5。     

超级电容器复合材料MnO2/活性炭的研究

采用化学共沉淀法制备了α-MnO2*nH2O和活性炭的复合电极材料,对其结构和形貌分别用XRD和SEM进行了表征.循环伏安、交流阻抗以及恒流充放电等测试结果表明复合电极材料比α-MnO2*nH2O或活性炭电极具有更好的电化学可逆性和理想的电化学电容行为.随活性物质量增加,复合电极的比电容量增长率趋于稳定.     

掺钴MnO2电极的电化学电容行为研究

采用化学共沉淀法制备了超级电容器电极材料化学掺杂Co的MnO2电极,借助XRD测试对电极材料进行了物理结构表征,表明掺Co量影响材料的晶体结构和活性。电化学测试结果得出化学掺杂的配比对电化学性能影响很大,掺杂量为n(Co)：n(Co Mn)大于或小于0．1时,其循环伏安、充放电和电容特性较差。而适量的掺入Co,改善了电极的电容性能,降低了电极内阻,提高了活性物质的利用率,并使得电极能够在大电流下进行充放电。经1000次循环,适量掺杂的MnO2电极比未掺杂的MnO2电极具有更高的电容性能,掺杂的MnO2电极循环性能相对较差,但是其比电容仍然大干未掺杂MnO2电极。