石墨烯/聚苯胺复合阳极的制备及在MFC中的应用

采用化学氧化还原法制备高纯度石墨烯（GR）,利用电化学修饰法得到石墨烯/聚苯胺（GR/PANI）膜阳极,采用红外光谱（FI-IR）、X射线衍射（XRD）、场发射扫描电镜（FESEM）对所制备复合电极进行了表征,采用循环伏安法（CV）、交流阻抗法（EIS）考察了复合电极的电化学性能。将GR/PANI膜阳极应用于固定床微生物燃料电池（MFC）,考察了电池的产电性能。均匀地附着在石墨烯表面,GR/PANI膜电极具有良好可逆性,其电阻小、导电性良好。GR/PANI膜阳极应用于MFC,最大功率密度和开路电压分别为230.2 mW·m^-2和834.6 mV,比未修饰阳极的最大功率密度和开路电压分别提高了110.6%和34.8%,GR/PANI膜阳极的表观内阻也由未修饰阳极的843.2Ω降低为469.4 Ω,且电池启动时间大大缩短,产电稳定性增强。结果表明,GR/PANI复合物是一种优良的电极材料,GR/PANI膜阳极MFC具有良好的产电性能。     

PEDOT/MWCNTs复合阳极的制备及在MFC中的应用

采用循环伏安法制备聚3,4-乙烯二氧噻吩/多壁碳纳米管(PEDOT/MWCNTs)导电复合物修饰石墨棒阳极,并应用于厌氧流化床微生物燃料电池(AFBMFC)中以考察其产电性能。采用场发射扫描电镜(FESEM)观察复合阳极的表面形貌及断面结构,并用循环伏安法(CV)和交流阻抗法(EIS)测试了碳纳米管加入前后修饰电极的电化学性能变化。结果表明,复合阳极在MFC中运行时,其最大输出功率密度达到217 mW·m^-2,比未加碳纳米管的PEDOT修饰电极提高30%;相应的开路电压为837.8 mV,运行3 d后污水COD去除率达到96.4%,说明在液固流化床对传质的强化作用下,复合阳极在AFBMFC中具有良好的产电性能和污水处理效果,其中碳纳米管的加入在一定程度上提高了复合阳极的导电性及改善了微生物的附着情况。     

聚苯胺/聚乙烯复合电极的制备及性能测定

以低密度聚乙烯（PE）为基体材料,乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）为增韧剂,聚苯胺（PAn）和炭黑（CB）为导电添加剂制备复合电极板,探讨了原料配比对物理力学性能、电学性能的影响。结果表明,原料配比PE∶EVA∶CB=75%∶5%∶20%时,电极的电阻最小,但是其韧性不佳;当原料配比PE∶EVA∶（CB＋PAn）=85%∶5%∶10%时,复合电极板具有最好的韧性能。     

GO/PEDOT复合材料修饰阳极的制备及其在MFC中的应用

微生物燃料电池（MFC）是一种利用微生物将有机物中的化学能直接转化成电能的装置,通过改善阳极特性可以有效提高微生物燃料电池的产电性能。通过恒电流法电沉积制备了氧化石墨烯/聚3,4-乙烯二氧噻吩（GO/PEDOT）复合材料修饰碳毡（CF）阳极。通过循环伏安法和交流阻抗法考察了电极特性。将其应用到微生物燃料电池中,对其产电性能进行评价。结果表明,GO/PEDOT-CF电极具有较大的比表面积和优良的电化学性能;以GO/PEDOT-CF为阳极的微生物燃料电池,产电性能良好,其最大功率密度和最大电流密度达到1.138 W·m^-2和4.714 A·m^-2,分别是未修饰阳极的4.80倍和5.51倍。因此,GO/PEDOT复合材料是一种优良的阳极修饰材料,可有效提高MFC的产电性能。     

钛酸锂/石墨烯复合材料及电化学性能

通过固相法制备出钛酸锂(LTO)样品,再将LTO和氧化石墨烯通过水热法制得钛酸锂/还原石墨烯复合材料(LTO-RGO)。通过XRD、SEM、TEM对材料的结构、形貌进行表征,并进行充放电性能测试、交流阻抗测试来检测其电化学性能。结果表明,石墨烯对钛酸锂进行包覆处理不影响钛酸锂材料的晶型结构、无杂相出现。钛酸锂/石墨烯复合材料表现出了比钛酸锂材料更为优异的电化学性能,0.2C倍率下的放电比容量为208.7mA·h/g,50次循环后容量保持率为98.10%;20C倍率下的放电比容量为136.1mA·h/g。     

氧气对聚苯胺/316L不锈钢体系耐腐蚀性能的影响

为了防止不锈钢双极板在质子交换膜燃料电池(PEMFC)工作环境下发生腐蚀,在由0.1 mol/L苯胺单体与0.2 mol/L H_2SO_4组成的水溶液中采用循环伏安法在316L不锈钢(SS)表面电化学合成了导电聚苯胺(PANI)薄膜。采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)分析了PANI的化学结构,采用扫描电镜(SEM)观察了表面形貌,发现所合成的PANI具有苯-醌交替的中间氧化态结构,PANI膜呈现纤维状形貌特征。采用极化曲线和电化学阻抗谱(EIS)对比研究了在0.2 mol/L H_2SO_4中氧气对PANI/316L SS和无涂层316L SS耐腐蚀性能的影响。结果表明,氧气促进了PANI/316L SS界面处保护性氧化膜的形成,使PANI/316L SS体系的耐腐蚀性能提高。     

MFC聚苯胺碳纳米管阳极电化学法制备及其性能

引言经济的高速可持续发展,迫切需要新能源和可再生能源的研究和开发。而微生物燃料电池(MFC)是利用电化学方法将微生物代谢能转化为电能的一种新型能源技术[1]。虽然MFC功率密度和输出电压近年来有了很大提高,但和普通氢燃料电池相比,MFC的库仑效率和输出功率都较低,实现MFC技术的商业化应用还需要多方面技术研     

磁场环境中电化学制备聚苯胺膜的性能研究

文章采用循环伏安法,在磁场环境中探讨了不同的磁场方向,磁场强度、镀膜电压、镀膜圈数等因素对聚苯胺（PANI）膜电化学性能的影响,并对PANI膜进行了电化学性能测试。结果表明,在磁场环境中,采用循环伏安法制备PANI膜的较优化工艺条件是：磁场方向与电场方向瓦棚垂直,磁场强度为0．4T,镀膜电压的范围是．0．2-0．9V,镀膜圈数为40圈。     

石墨烯/聚苯胺复合材料的制备及在超级电容器中的应用

超级电容器是一种新型的能量存储与转换装置,具有广阔的发展前景,而制约其发展的最主要因素是电极材料。石墨烯/聚苯胺复合材料作为一种新型电极材料,兼具双电层电容和法拉第赝电容的特性,在超级电容器中具有潜在应用前景,有望成为下一代电极材料。本文综述了石墨烯/聚苯胺复合材料的制备方法及其在超级电容器的应用,并指出其中存在的一些问题及对其发展前景进行了展望。     

微生物燃料电池阳极产电茵的选育

产电菌能够以微生物燃料电池的阳极作为唯一的电子受体完成有机物的氧化,在产电的同时获得自身生长所需的能量。基于产电菌的特殊代谢方式,有望在处理有机废水的过程中获取电能。分离和培养产电菌是研究其产电过程的基础。本研究采用双层平板技术从厌氧颗粒污泥中分离出数个产电菌株,采用循环伏安法（cyclic voltammograms,CV）对厌氧培养的产电菌进行曲线扫描,所得曲线表明这些产电菌具有一定的电化学活性,可以用来进行产电实验。     

空气中的杂质气体对PEMFC性能的影响

综述了空气中的杂质,如二氧化氮、二氧化硫、硫化氢等对PEMFC(质子交换膜燃料电池)的性能所产生的负面影响,以及向已被毒化的电池提供纯净空气和进行循环伏安扫描后,电池性能会得到不同程度恢复的情况.     

循环伏安法制备聚苯胺/活性炭超级电容器膜电极

采用电化学循环伏安法,在柔性石墨纸基底材料上合成了聚苯胺/活性炭(PANI/AC)复合薄膜。 通过SEM观察了不同扫描圈数下复合薄膜的表面形貌,通过循环伏安(CV)、交流阻抗(EIS)、恒流充放电等电化学测试方法,研究了聚苯胺/活性炭复合电极的电性能。由SEM图谱可知,不同扫描圈数下,聚苯胺/活性炭的形态也有所不同,电化学测试结果表明,以柔性石墨纸为基底材料,扫描圈数在3圈时,不仅比容量较高,达504 F·g^-1,而且循环稳定性较好,经2000次循环后,容量衰减仅为初始容量的14%。     

复合阳极Ni-Fe/Ce0.9Gd0.1O1.95在阴极支撑单电池的性能及其表征

为了提高固体氧化物燃料电池在中温条件下的电性能,探索了一种双金属阳极的阴极支撑单电池。单电池以La_0.6Sr_0.4CoO₃（LSC）-Ce_0.9Gd_0.1O_1.95（GDC）为阴极支撑体,旋涂了甘氨酸-硝酸盐法制备的La_0.9Sr_0.1Ga_0.8Mg_0.2O_3-δ（LSGM）电解质及Sm_0.2Ce_0.8O_1.9（SDC）缓冲层,涂覆了由硬模板法和浸渍法结合制备的Ni-Fe/GDC双金属阳极。对制备材料进行了XRD和微观形貌分析,单电池电化学测试在800 ℃和750 ℃下,以氢气为燃料的最大功率密度达0.73 W/cm²和0.64 W/cm²,以甲烷为燃料时达0.41 W/cm²和0.40 W/cm²。测试后的SEM表明,阳极具有多孔的微观结构,金属颗粒均匀包覆蠕虫状GDC,保证了单电池具有较高的发电性能。     

掺硼浓度对金刚石薄膜电极电化学性能影响的研究

以不同掺硼浓度的金刚石薄膜作为电极材料,采用循环伏安法和交流阻抗法研究了电极的电化学性能,着重分析了掺硼浓度对金刚石电极电化学性能的影响.结果表明,随着掺硼浓度的增加,电极的电势窗口略微变小,背景电流也随之变大.在铁氰化钾电解液中,未掺杂金刚石薄膜的电极表面进行的不是可逆反应,而硼掺杂金刚石膜电极表面在反应过程中有着良好的活性和准可逆性;并且随着掺硼浓度的增加,其动力学过程主要受扩散过程控制.金刚石膜电极对苯酚模拟有机污染物的循环伏安实验表明,所考察的三个硼浓度不断增加的电极的氧化峰电流密度分别为0.8,1.9和5.1 mA(cm(2,说明在本实验范围内,金刚石膜电极对苯酚催化氧化作用随着掺硼浓度的增加而增强.     

载铂聚苯胺/聚砜复合膜修饰电极对甲醇的电催化氧化行为研究

采用循环伏安法制备聚苯胺(PAN)/聚砜(PSF)复合膜修饰电极,在其上电沉积铂粒子,制得载铂聚苯胺/聚砜复合膜修饰电极,用循环伏安法和交流阻抗法研究它对甲醇的电催化氧化行为。复合膜的化学组分用FTIR进行表征,复合膜内层载铂后的表面形态用SEM进行表征。结果表明,复合膜的内层(与工作电极接触的一面)是聚苯胺,外层(与溶液接触的一面)是聚砜,铂粒子在复合膜内层的多孔聚苯胺上均匀沉积,从而使载铂聚苯胺/聚砜复合膜修饰电极对甲醇有好的电催化氧化性能。     

直接甲烷燃料的SOFC复合阳极制备及研究

积碳是限制直接碳氢燃料电池阳极发展的瓶颈问题。本文采用浸渍法,在固体氧化物燃料电池Ni/YSZ阳极上制备纳米Ru层。采用扫描电子显微镜(SEM)和能谱(EDS)对阳极成分和结构进行表征发现:显微结构良好的Ru催化层和纳米级Ru颗粒均匀的分散于Ni-YSZ阳极内部。以甲烷为燃料,单电池在750℃的温度下,浸渍了0.67 mol%Ru的Ru-Ni-YSZ||YSZ||Ag单电池获得最大功率密度可达374 mW/cm~2。电池恒电流200 mA/cm~2条件下进行运行,电压维持在0.85 V连续运行20 h没有发生降低。相较于未浸渍的单电池,添加了Ru层的电池的电性能及抗积碳性能获得明显提高。     

二层组装四磺酸酞菁铜修饰电极的制备、表征与应用

四磺酸酞菁铜在1，3-二环己基碳二亚胺（DCC）的活化下与自组装膜上的氨基发生表面化学反应，制得了二层组装半胱胺．四磺酸酞菁铜／金电极，将四磺酸酞菁铜固定在金电极表面。利用循环伏安、扫描电镜进行了组装电极的表征。这种二层组装的电极对半胱胺酸具有催化作用。     

DL-精氨酸/石墨烯修饰电极测定铅

用循环伏安法制备DL-精氨酸/石墨烯修饰玻碳电极,研究金属铅在修饰电极上的电化学行为。在0.1 mol/L pH=4.5的NaAc-HAc缓冲液中,以DL-精氨酸/石墨烯修饰电极作为工作电极,用循环伏安法测定-1.0~1.0 V处的溶出峰电流。实验结果显示:铅的浓度与溶出峰电流具有良好的线性关系,范围是3.0×10-9~9.0×10-7mol/L,检测限为1.0×10-10mol/L,用于测定金属结果满意。     

聚苯胺/氧化石墨烯接枝复合材料的制备及电容性能研究

利用化学氧化法原位聚合制备了聚苯胺(PANI)/氧化石墨烯(GO)接枝复合材料。透射电子显微镜表明,PANI纳米颗粒均匀地分布在GO的表面;通过UV-vis光谱证实了GO和PANI之间存在着强烈的相互作用;充放电测试表明,PANI/GO纳米复合材料具有良好的电荷储存特性,最高比电容可达575 F/g。由于与GO之间的化学结合作用,PANI的充放电循环稳定性得到明显提高。     

石墨烯/聚苯胺复合材料的制备及其应用进展

本文主要综述了石墨烯/聚苯胺复合材料的制备方法,并详细阐述了石墨烯/聚苯胺复合材料在超级电容器、传感器及其电磁屏蔽等方面的应用。最后对石墨烯/聚苯胺复合材料目前的所存在的问题和发展方向进行了展望。