电接枝双氰胺改性碳纤维海洋电场电极的制备及其电场响应性能研究

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。通过控制接枝电压(3,5,7)V,在碳纤维表面接枝聚双氰胺薄膜调控电极/海水界面双电层结构和电化学性能。结果表明,接枝电位越高,碳纤维表面聚双氰胺薄膜越均匀,电极双电层结构越稳定。其中CF-7V的综合性能最佳,其比电容达到9.368 F·g^-1,为空白组的31.6倍;电荷转移电阻和低频容抗显著降低;7天电位漂移量为1.68 mV,可以正常响应1×10^-3 Hz, 0.03 mV/m的低频弱电场信号,电极的响应灵敏度、准确度得到了显著提高。电接枝改性后碳纤维电极的电场响应性能与Ag/AgCl电极相当,这是一种新型高性能海洋电场传感器,可望提高海洋电场探测能力。     

船舶轴频电磁场信号的海底测量及其特性分析

为防止海水的腐蚀,现代船舶普遍安装了阴极保护系统,不同金属材料间产生的腐蚀电流和阴极保护系统产生的防腐电流经转动轴调制后均会产生轴频电场。为探讨不同船速和水深时船舶轴频电磁场信号的时频特性,对在南黄海和南海海域实测的轴频电磁场数据进行了分析。研究表明:轴频电磁场信号的探测范围与船舶航速和海水深度无关,而仅与海底观测点至船舶的斜距有关;对于试验所使用的中型船只而言,海底轴频电场信号的探测半径可达到600 m以上。     

纳米AgCl粉末制备高稳全固态Ag/AgCl电极

通过自行设计的制备工艺获得了纳米AgCl粉末,并对其进行了TEM和XRD表征.以此粉体为原料制备了全固态Ag/AgCl电极,采用电子探针和扫描电镜对其表面形貌进行了观察,测试了电极组的自噪声和极差稳定性.结果表明,实验获得了分散性较好的纳米晶体AgCl粉末,所制备电极表面Ag与AgCl呈均匀相间分布态势,接触尺寸达到了分子-原子级别.3.5%NaCl溶液中,电极组的自噪声处于微伏量级,长期极差稳定性优良,可用于海洋环境电场近场区域的准确测量.     

石英音叉温度传感器测试系统

石英音叉温度传感器一种高精度准数字温度传感器,输出为频率信号。它采用石英音叉谐振器作为热敏元件,将外界温度的变化转换为石英音叉谐振器谐振频率的变化。为实现对该传感器特性的测试,开发了基于LabVIEW的特性测试系统,为进一步优化传感器的性能打下基础。由实验结果表明,在0℃到100℃的温度范围内,该传感器的灵敏度为2.979 Hz/℃,迟滞度为0.023%,非线性误差为0.019%,分辨力为0.05℃。该传感器具有体积小、灵敏度高、稳定性好等优点;其测试系统数据准确可靠、性能稳定,为该传感器的特性提供了一种可行的解决方案。     

电容层析成像传感器轴向特性的仿真研究

针对目前电容层析成像技术的传感器灵敏场分布的研究,建立了12电极电容层析成像传感器的轴向响应特性的有限元仿真模型,利用该仿真模型研究了METC型和UMIST型传感器的轴向空间响应特性．仿真结果表明：METC型传感器内部的电场分布与二维有限元的假设相符,而UMIST型传感器在轴向有较高的空间分辨率,METC型传感器在激励电极和检测电极附近的灵敏度相差较大,并根据仿真结果指出了各自的适用场所．     

普鲁士蓝掺杂固体石蜡碳糊电极及过氧化氢和水合肼的测定

将普鲁士蓝粉末与固体石墨碳糊混合制成了普鲁士蓝化学修饰电极,研究了该修饰电极对过氧化氢的电催化还原及对水合肼的电催化氧化特性.作为化学传感器,用该电极对过氧化氢和水合肼进行了测定.线性范围:过氧化氢为6 4×10-6～2 2×10-4mol/L,水合肼为1 2×10-6～3 0×10-4mol/L.该传感器灵敏度高,稳定性、重现性好.     

接地电性源空地瞬变电磁探测传感器的研制

根据一维层状模型,正演计算了探测深度为1000m时接收电磁信号的特点,进而确定了接收传感器的基本性能参数。建立了传感器的等效模型,分析了不同匹配状态下传感器的频率特性及对其灵敏度的影响。在对传感器噪声源建立等效模型的基础上,给出了影响传感器噪声水平的各噪声源随频率变化的规律,同时给出了高源阻抗下降低传感器噪声的方法。野外试验采用已知异常线圈响应对传感器的输出特性进行测试,测试结果与理论计算结果相吻合,同时其噪声特性能够满足实地探测的需要。     

机载噪声耦合式增益自动补偿微波辐射计研究

通过2个耦合器将固态噪声源信号分别馈入到接收信号和射频开关端口，辐射计可在较大的范围内动态探测到被测目标小量微波辐射信号变化. 利用增益波动自动补偿技术，提高了设备的长期稳定性和灵敏度. 较好地解决了辐射计在环境温度剧烈变化下系统的稳定性问题，实现了机载条件下对云中过冷水的探测. 测试结果表明，仪器灵敏度范围在0.14~0.18K，主要技术指标能够满足测量要求. 与地面雷达和其它航空遥感仪器相比，它具有直接测量的局部区域准确性高，取样代表性好的特点.     

基于脉冲激光沉积的新型镉离子薄膜传感器

采用用于镉离子选择电极的硫属玻璃（Cd Ag As I S）制备敏感材料,结合脉冲激光沉积技术与光寻址电位传感器的特点,在光寻址电位传感器表面上沉积对镉离子敏感的薄膜材料,研制了一种新型镉离子敏感薄膜传感器.该传感器基底为N型单晶硅片,金属接触层为Cr/Au.通过实验得出该传感器的检出下限为1.15×10-7 mol/L,响应时间小于2 min,适用溶液pH范围为4～7,具有测量快速灵活、所需样品少、测量下限低等特点.该传感器对干扰离子具有较好的抑制能力.该传感器采用交流光激发电流信号进行测量,相对于离子选择电极,灵敏度得到了提高.实验结果表明脉冲激光沉积方法是制备薄膜微型传感器的一种新的有效手段.     

应用于液体安全性检测的电容层析传感器设计

提出了一种以非接触的方式探测可燃、易爆物质的传感器设计方案．根据测量传感器电极间有无物质时的电容值差确定物质电介质常数,设计了用以实现这种测量的传感器的结构、尺寸以及电极分布．分析和比较了传感器特性, 并用计算机软件模拟了两种不同的传感器性能．采用阻抗分析仪测得多组数据进行分析、比对．实验结果表明电容层析电容的断层扫描传感器测量液体特性分辨率和灵敏度比平面板电容整列传感器高,为今后的密闭容器液体成像后的图像重组奠定了基础．     

一种全固态pH传感器的研制

研制了一种以石墨棒为基体在其上涂覆一层熔融锑-氧化锑为工作电极,固态Ag/AgCl电极为参比电极的全固态pH传感器。通过对不同pH的溶液进行电位测定,得出该电极在pH1.4～7.8的范围内,电位-pH曲线响应斜率为57.6,相关系数R2=0.999 6。详细地研究了该电极的各种性能指标,并将其用于实际样品的测定。同时与目前市场上购得的商用在线锑电极做了比较,该电极表现出较好的重现性,稳定性,准确性。电极制备过程中对熔融的锑粉采用了恒温处理,生成大量氧化锑,使得该锑电极的各种性能得到很大改善。     

多晶铂电极电催化氧化苯酚的电化学过程

采用循环伏安(CV)、Tafel曲线、交流阻抗(EIS)等方法研究苯酚在多晶铂电极上的电氧化过程.在扫描速度分别为10 mV/s、20 mV/s、50 mV/s、100 mV/s和200 mV/s时,以0.25 mol/L的Na2SO4为支持电解质,考查500 mg/L苯酚在铂电极上氧化的CV曲线变化规律.测试表明发生了不可逆的电氧化反应,氧化峰位置为0.926 V(vs.Ag/AgC l,扫描速度50 mV/s,).苯酚氧化峰电流值与CV扫描速率的关系表明苯酚的氧化反应是由扩散过程和吸附过程共同控制的电化学氧化过程.分别选用0.1和1.0 mol/L的H2SO4溶液为电解液,测试Pt电极析氧反应的Tafel曲线,Tafel斜率为149 mV.采用EIS分析苯酚的电氧化反应,结果表明在高频段存在苯酚吸附的特征容抗弧.     

Kinetics of CO2 reduction in KOH/methanol electrolyte on Pb electrode

As natural oil reserves become depleted, attentionwill increasingly focus on alternative energy sources.The energy and raw materials for this are currently de-rived from the burning of coal, with the accompanyingrelease of CO2as a by-product[1]. CO2causes…     

A Method of Preparation of Ag/AgCl Chloride Selective Electrode

We put forward a method of rapid preparation of chloride selective electrode (Ag/AgCl electrode) by dipping silver wire into sodium hypochlorite solution. The electrodes were prepared through different immersion time. The properties of the electrodes, such as Nernst response, response time and long-term stability, were tested in simulated concrete pore solutions (SCPS). Moreover, the surface morphology of the electrodes was also detected after immersion in solutions over three months. The experimental results reveal that the Ag/AgCl electrode with the fabrication time of 20 minutes (E-20) which is recommended to work as the chloride ion selective electrode has the best performance. Compared to that fabricated by the electrolytic process (E-EP), E-20 can be manufactured in mass. The method has almost the same good performance of Nernst response as E-EP, and has a better response time which is less than 25 seconds. The method also shows a better good long-term stability in SCPS containing chloride ions over three months.     

高氮含量多孔碳的制备、热处理及氧还原性能

采用快速高温碳化法成功制备了具有海绵结构、氮原子摩尔分数高达7.5%的氮掺杂多孔碳材料（N-PC）,然后对其进行惰性氛围高温脱氮处理,获得氮原子摩尔分数为2.5%、起始电位-44 mV、半峰电位-134 mV、极限电流密度-4.5 mA·cm^-2的样品。分别用场发射扫描电子显微镜、X射线光电子能谱和Raman光谱对N-PC材料进行了表征。采用伏安法测定了材料在O₂饱和0.1 mol/L KOH电解液中的氧还原反应（ORR）性能。结果发现,高吡啶氮、吡咯氮摩尔分数的多孔碳材料不具备优异的氧还原性能,而脱氮后的多孔碳材料因有较多的结构缺陷,暴露出了更多的活性位点,表现出较好的电化学性能。N-PC具有与Pt/C催化剂相近的电催化性能,而且具有比Pt/C催化剂更高的耐甲醇能力和更好的稳定性。因此,N-PC可以作为铂催化剂在ORR领域的一个非常突出的替代选择。     

Fabrication of ferrocenyl glutathione modified electrode and its application for detection of cadmium ions

l＇-cysteaminecarbonyl-1-glutathionecarbonyl-ferrocene （Fc-GSH） was synthesized from ferrocene dicarboxylic acid and reduced glutathione （GSH） with 4 steps. IR and 1^H-NMR were used to characterize the products. Then Fc-GSH was immobilized on the surface of gold electrode. Cyclic votammetry （CV） was adopted to investigate the electrochemical properties of this Fc-GSH modified electrode in the absence and presence of Cd^2＋ aqueous solutions. The peak oxidation potential （Ea） and reduction potential （Ec） of Fc-GSH modified electrode were observed at Ea= 0.74 V and Ec= 0.64 V （vs Ag/AgCl） before the accumulation of Cd^2＋. This redox process is a monoelectron chemical reaction. The anodic shift is about 80 mV in the presence of 20 nmol/L of Cd^2＋ aqueous solution. Moreover, this shift is in proportion to the concentration of Cd^2＋ when the concentration of Cd^2＋ is lower than 20 nmol/L. So the modified electrode can be used as probes to detect cadmium ions with the limit of 0.1 nmol/L by cyclic voltammetry.     

以ODA为底物固体电极伏安法测定辣根过氧化物酶及其标记物的研究

以玻碳电极为工作电极研究了邻联茴香胺 ( ODA)为底物微分脉冲伏安法测定辣根过氧化物酶 ( HRP)及其标记物的方法。 HRP能够催化 H2 O2 氧化 ODA,其反应产物在玻碳电极上 - 0 .31 V ( vs.Ag/Ag Cl)左右被还原产生一个灵敏的还原峰 ,还原峰电流随着酶浓度的增大而增大 ,借助此还原电流可以测定 HRP,并可用于以 HRP为标记物的酶免疫分析。对酶催化反应条件和酶催化反应产物的测定条件进行了详细的研究 ,在最佳实验条件下测定游离 HRP的线性范围是 4.0× 1 0 - 10 ～ 6.0× 1 0 - 8g· m L- 1,检测限为3.3× 1 0 - 10 g· m L- 1;测定游离的酶标记物 ( Ig G- HRP) ,稀释范围为 1∶ 2 0 0 0～1∶ 1 0 0 0 0 0 0 ,最大稀释比为 1∶ 1 0 0 0 0 0 0。     

Development of Zr/ZrO<Subscript>2</Subscript> high temperature and high pressure sensors for <Emphasis Type="Italic">in-situ</Emphasis> measuring chemical parameters of deep-sea water

In order to in situ measure chemical parameters of deep-sea water and hydrothermal fluids at midocean ridge(MOR), it is necessary to use high temperature and high pressure chemical sensors.Developing new sensors is essential to measure in-situ pH and other chemical parameters(dissolved H2, dissolved H2S) of deep-sea water and hydrothermal fluids in a wide temperature range(2℃―400℃) at MOR vents.The YSZ(Yttria Stabilized Zirconia, 9%Y2O3) ceramic-based(HgO/Hg) chemical sensors possess excellent electrochemic...     

碳纳米管/TiO2电极光电催化测定耐兰方法探讨

自合成二氧化钛-碳纳米管（TiO2一CNT）复合催化剂，用Nafion溶液把CNT—TiO2固定到玻碳电极上制成CNT—TiO2／GC修饰电极，以耐兰染料为测定对象，进行光电化学响应研究．结果表明，在pH7．2的磷酸盐缓冲液中，示差脉冲伏安法（DPV）测定，分散兰1于-0．4V（vs Ag／AgCl）处产生良好的阴极还原峰，电极对耐兰染料的吸附过程符合Langmuir吸附，其光电响应值高于碳糊／TiO2电极．高光电响应意味着复合材料制成电极后，对有机染料废水的检测限更低，灵敏度更高。     

钛基二氧化铅电极的制备及在电合成4-吡啶甲酸中的应用

钛基二氧化铅电极 (Ti/PbO2 )具有较好的耐腐蚀性和导电性 ,析氧过电位高且硬度大 ,是一种理想的不溶性阳极材料。该电极由半导体中间层和电沉积的二氧化铅组成 ,经过实验获得了最佳的电极制备参数。中间层Sb2 O3 的质量分数为 15 %～ 2 5 % ,电沉积液中的添加剂NaF可使PbO2 镀层致密 ,浓度为 0 .4mg/L ,pH值为 1～2 ,电流密度为 5 0mA/cm2 。将该钛基二氧化铅电极应用到电解氧化 4-甲基吡啶合成 4-吡啶甲酸的实验中 ,以反应的转化率、电流效率和电极的腐蚀速度为依据 ,考察了电极的活性、镀层的质量和电极寿命 ,并通过极化曲线评价了电极的导电性及X -衍射光谱表征了二氧化铅的晶型为 β-PbO2