稀土镧对DMSO有机溶剂体系电沉积铋−碲热电薄膜的影响

在二甲基亚砜(DMSO)有机溶剂中先通过阴极极化曲线和循环伏安曲线测试研究了Bi(Ⅲ)、Te(Ⅳ)离子在镍电极上电沉积的电化学行为.再在不同电位下电沉积制备了Bi–Te热电薄膜,研究了沉积电位和稀土La对Bi–Te薄膜性能的影响.结果表明,Bi–Te热电薄膜的电沉积属于正则共沉积,不同电位下所得Bi–Te薄膜均含有Bi2Te3化合物和单质Te.La的加入可以显著改善薄膜的微观形貌,影响薄膜中各组分的含量,但对薄膜的物相结构无明显影响.     

基材种类对DMSO体系中电沉积碲化铋薄膜热电材料的影响

采用循环伏安、极化曲线和电化学阻抗谱研究了DMSO溶剂体系中Bi(Ⅲ)、Te(Ⅳ)分别在Cu、Ni和Pt金属基材上的还原行为。结果表明,一元体系中Bi(Ⅲ)、Te(Ⅳ)离子在不同金属基体上的还原均为不可逆过程,还原顺序为Pt→Cu→Ni。在Bi–Te二元体系中,还原过程是分步进行的,还原顺序为Pt→Ni→Cu。通过恒电位沉积方式在Cu基体上电沉积制备了Bi–Te薄膜热电材料。分别采用金相显微镜和X射线衍射仪并对其形貌和物相结构进行了表征,并对其塞贝克系数作了测试。在-0.5、-0.6和-0.7 V(相对于饱和甘汞电极)下电沉积制备的薄膜热电材料中均含有Bi_2Te_3以及单质Bi,且表现出N型半导体的特征。     

退火时间对Bi/Te多层薄膜结构和热电性能的影响

采用磁控溅射法在玻璃衬底上室温沉积厚度不同的Bi/Te多层薄膜,在氩气保护下对薄膜在150℃进行不同时间退火处理,研究了退火时间对Bi/Te多层薄膜物相组成、微观形貌、表面粗糙度和热电性能的影响。结果表明:退火过程使Bi、Te原子在相邻单质层界面上产生了强烈的扩散反应,生成以Bi_2Te_3为主相的Bi-Te化合物;随退火时间的延长,薄膜的界面空洞增多,表面粗糙度变大。短时间退火可提高薄膜的热电性能;而随退火时间的延长,量子尺寸效应逐渐显现,薄膜的载流子浓度、迁移率、电导率和Seebeck系数均出现明显的振荡现象,沉积的单质层越厚,振荡周期越大。     

Bi(Ⅲ)在NaCl-KC1熔盐体系中的电化学行为

为开发环境友好型铋提取技术,在700℃下采用循环伏安、方波伏安和计时电位等方法研究了NaCl?KCl熔盐体系中Bi(III)在玻碳电极上的电化学行为。在–0.3 V (vs. Ag/AgCl)电位下以玻碳电极为工作电极对NaCl?KCl?BiCl3进行恒电位电解。结果表明,Bi(III)在NaCl?KCl熔盐体系中的还原反应是一步得到3个电子的准可逆反应Bi3++3e?=Bi,起始还原电位为0.05 V (vs. Ag/AgCl),该反应受扩散控制。Berzins-Delahay方程和Sand方程计算的700℃下Bi(III)在熔盐中的扩散系数分别为0.83×10–5和1.0×10–5 cm2/s。阴极产物为致密纯金属Bi,不含杂质。     

碳化钨纳米晶薄膜电极在对硝基苯酚电化学还原中的催化性能

采用磁控溅射物理气相沉积和等离子体增强化学气相沉积技术,在金属镍基体上制备具有纳米晶结构的碳化钨薄膜;采用循环伏安、准稳态极化和恒电位阶跃等电化学方法研究了对硝基苯酚(PNP)在碳化钨纳米晶薄膜电极上电化学还原的特性和机理.研究表明,采用磁控溅射物理气相沉积技术制备得到的薄膜是由直径为20nm的WC1-X构成,在这种薄膜电极上,PNP电化学还原在电位为(0.95V(Vs. SCE)时,出现一个电流密度为6.0mA(cm(2还原峰,还原反应的表观活化能为12.0kJ(mol(1;而采用等离子体增强化学气相沉积技术制备得到的薄膜是由直径为35nm的纯相WC构成,PNP在该薄膜电极上电化学还原峰电位为(1.05 V(Vs. SCE),还原电流达10.0 mA(cm(2,表观活化能为10.9 kJ(mol(1. PNP在这两种碳化钨薄膜电极上都经过两步不可逆的电化学反应还原成对氨基苯酚,控制步骤为电极反应的电荷传递过程.     

二甲基亚砜有机溶液中Bi-Sb薄膜温差电材料的电沉积制备

采用循环伏安曲线以及稳态极化曲线的测试方法分析了二甲基亚砜有机溶液中纯Bi、纯Sb以及Bi-Sb二元体系在Ti基体上的还原过程。结合分析结果,采用直流恒电位方式电沉积制备了Bi-Sb二元薄膜温差电材料,并采用X-射线衍射以及塞贝克系数测试对不同电位下制备出的Bi-Sb二元薄膜温差电材料的物相结构及性能进行了表征。实验结果表明,在Ti基体上Bi3+、Sb3+离子的氧化还原均为不可逆过程,前者的阴极还原过程仅由离子扩散造成,而后者的还原过程中涉及到了离子的吸附,二者沉积电位接近,共沉积过程是一步完成的。对制备出的材料的物相以及性能的分析结果表明,电沉积制备出的材料确为Bi-Sb二元合金,随着沉积电位的负移,温差薄膜电材料的表面变得粗糙,在不同电位下沉积出的材料均为P型温差电材料,塞贝克系数随电位变化不大。     

镍电极上硫酸盐溶液体系三价铬电沉积动力学初探

采用阴极极化曲线法、循环伏安曲线法和恒电位电解试验探讨了硫酸盐溶液体系三价铬在镍电极上电沉积的电化学行为和动力学规律。以二水甲酸钠为主配位剂、甘氨酸为辅助配位剂时,首先在镍电极上进行析氢反应,当阴极电位负于-1.35 V时才会有明显的三价铬电沉积现象。镍电极表面的析氢反应过程和三价铬电沉积过程均为不可逆电极过程。镀液Cr(III)含量和p H的增大具有增强阴极极化的作用;温度以及二水甲酸钠、甘氨酸和硫酸铵含量的增大则具有降低阴极极化、提高阴极反应速率的作用。     

钛基锡锑中间层上二氧化铅电沉积过程的研究

运用电化学手段研究了钛基锡锑中间层上二氧化铅的阳极电沉积过程.循环伏安曲线表明,二氧化铅的电沉积经历了晶核形成过程,通过恒电位阶跃暂态曲线可知,二氧化铅在Ti/SnO2-Sb2O5电极上的电沉积初始过程遵循扩散控制的瞬时成核和三维长大方式,且随着过电位的增加,电极表面上晶核数增多.     

HEDP镀铜液在铜电极上的电化学行为

采用测量开路电位-时间曲线和阴极极化曲线的方法,研究了铜电极上HEDP镀铜的电化学行为.结果表明,HEDP体系的溶液组成与温度都会影响铜电极的稳定开路电位,电镀铜过程的阴极极化(镀层结晶质量)与极化度(镀液分散能力).溶液中HEDP浓度升高,则稳定开路电位变负,阴极极化和极化度增大,有利于电沉积铜的电极过程.溶液pH升高时,稳定开路电位变负,电沉积铜的阴极极化增大.溶液温度降低时,电沉积铜的阴极极化增大.阴极极化较小时的极化度较大,且随pH的升高或温度的降低而明显增大.     

Bi2O3电极的制备及其选择性氧化苯甲醇性能研究

采用滴凃法和电沉积法制备了Bi2O3薄膜电极,运用场发射扫描电子显微镜和X射线衍射仪对其进行了表征。在水相中以苯甲醇选择性氧化合成苯甲醛为模型反应,研究Bi2O3薄膜的催化性能。其中电沉积法制备的Bi2O3薄膜电极在水相溶液中表现出优异的电催化选择性氧化性能,苯甲醇的转化率最高,并且在外加偏压为2 V时达到了最高的苯甲醛选择性和苯甲醛收率。