碳钢/H_2SO_4+K_2Cr_2O_7/Pt体系自腐蚀过程的电位振荡现象

研究了碳钢 /H2 SO4 +K2 Cr2 O7/Pt体系中的电位振荡现象 ,如周期振荡、准周期振荡和混沌振荡等 ,并对其振荡机理进行了初步分析和讨论。可以发现 ,在同样的电解质溶液中 ,它同纯铁的动力学行为类似且具有比纯铁更为复杂的动力学行为 ,电解质溶液的成分和浓度对电位振荡的产生起关键作用 ,电极的表面性质也对电位振荡现象产生重要的影响     

乙二醇在Pd-CeO2/C催化剂上的电化学氧化

用交替微波加热法快速制备纳米CeO2/C复合材料,进而制备Pd-CeO2/C催化剂.首次用循环伏安和计时电位法研究了碱性溶液中乙二醇在该催化剂上的电化学氧化行为.实验结果表明,Pd-CeO2/C催化剂对乙二醇的电化学氧化比单纯的Pr/C催化剂具有更好的催化活性.稳态恒电流极化实验结果证明,Pd-CeO2/C催化剂对醇氧化产生的中间物有较好的抗毒化能力.     

Cl~-和H_2S对不锈钢电化学行为的协同影响

目前,对Cl~-和H_2S共存条件下不锈钢的腐蚀尤其是点蚀行为鲜有研究。采用动电位扫描和交流阻抗测试研究了304,316L和2205 3种不锈钢在含有不同浓度Cl~-和H_2S的溶液中的电化学行为。结果表明:在含有1 200 mg/L Cl~-的溶液中,随H_2S浓度增大,304和316L的点蚀敏感性均增大,但此条件下的H_2S浓度并未对2205双相不锈钢产生影响。当Cl~-浓度增大到1 500 mg/L时,2205产生了点蚀现象,说明虽然H_2S促进了不锈钢点蚀的发生,但Cl~-是诱导不锈钢产生点蚀的关键因素。     

Ti/IrxSn1-xO2电极的交流阻抗谱法研究

采用交流阻抗谱法研究了IrxSn1-xO2复合氧化物电极在0.5 mol/L的H2SO4溶液中的电化学行为.用等效电路LRs(RfCf)(RctCdl)对交流阻抗谱的结果进行拟合.结果表明:当电位为0.3 V时电极反应与理想极化电极的阻抗图谱相近,以电容为主.而当电位为0.85 V时,电极受溶液电阻Rs,传荷电阻Rct,双电层电容Cdl,溶液浓度和扩散等多因素影响.Rs几乎与电位无关,其值在0.8～1.1Ω之间,Rct随着电位增大而减小.电极双电层在0.8～0.9 V时与活性点吸附OH有关,高于0.9 V后强烈的析氧反应开始,Tafel斜率继续增大,属于电化学极化和浓差极化同时控制.当电极成分比例为30%molIrO2+70%molSnO2时,电催化活性点的数量为最大.     

纯铁在流动海水中的电化学腐蚀行为

为了探究纯铁在天然海水中的腐蚀机理以及流速对其腐蚀行为的影响,进而对铁合金腐蚀研究提供理论基础,采用自行制造的水槽式流体流动装置,模拟流动海水对纯铁的腐蚀状况,利用电化学测试手段(自腐蚀电位监测,动电位极化)并结合表面与截面形貌分析,研究了纯铁在静止和选取流速(0.2,0.3,0.4 m/s)下的海水中的腐蚀行为.结果表明:纯铁在流动海水中的耐蚀性比静止时差,且流速越大耐蚀性越差,其腐蚀过程仍主要受阴极氧扩散控制;纯铁在海水中的自腐蚀电位随流速的提高而负移.纯铁在静止海水中的腐蚀产生突起状形貌,在流动海水中腐蚀产生具有明显方向性的腐蚀坑.     

TiO2纳米管阵列薄膜光电催化降解甲基橙染料废水

采用电化学阳极氧化法在纯钛表面制备出TiO2纳米管阵列,应用FE-SEM和XRD表征其形貌。以该纳米管陈列薄膜为光阳极,比较了光解、光催化和光电催化对甲基橙溶液降解效率的差异,研究了pH值和外加偏压对甲基橙降解效率的影响,并建立了光电催化氧化反应的一级动力学模型来描述产生这种效果的主要因素。结果表明,在光电催化氧化体系中,TiO2纳米管阵列薄膜对甲基橙具有显著的降解作用;溶液中的电解质、溶液的pH值和外加偏压是影响光电催化效果的关键因素;最佳的降解条件为电解质存在下、pH值为3、外加偏压为1.5V,在该条件下紫外灯照射80min后降解率可达100%。     

Al/Pb/α-PbO2惰性阳极材料制备及电化学性能

采用单脉冲电沉积在铝合金基体表面制备了锌电积用Al/Pb/α-PbO2惰性阳极材料,研究了电沉积过程脉冲平均电流密度(2～5A.dm-2)对制备的惰性阳极材料在50g.L-1 Zn2+,150g.L-1 H2SO4,35℃溶液中电化学性能的影响,测试了阳极极化、循环伏安和塔菲尔曲线。结果表明:增加脉冲平均电流密度,惰性阳极材料在[ZnSO4+H2SO4]溶液中同一测试电流密度下的析氧电位或析氧过电位逐渐升高。相比于Pb-1%Ag合金阳极脉冲平均电流密度为2A.dm-2时制备的惰性阳极材料在[ZnSO4+H2SO4]溶液中的析氧过电位较低,腐蚀电位较高,腐蚀电流较低。     

电化学沉积制备Bi2Se3薄膜及其光电性能研究

作为量子物质的奇异态，拓扑绝缘体在新一代电子和光电子器件领域得到了广泛应用。因其金属表面态共存和较窄的带隙(0.3 eV),导致Bi₂Se₃具有超快电荷传输能力和红外光吸收能力，使其成为新体制光电器件的研究热点。采用恒电位沉积法在酸性电解质溶液中ITO基底上进行电化学沉积Bi₂Se₃薄膜，通过控制变量法确定Bi₂Se₃薄膜的生长条件是溶液pH值为0.2～0.8、沉积电位-0.15 V vs. Ag/AgCl和沉积时间1 h;同时，采用场发射透射电子显微镜、X射线衍射仪等表征技术对Bi₂Se₃薄膜的结构与形貌进行了研究。最后，研究了基于Bi₂Se₃薄膜光电探测器的性能，并考察了退火工艺对其光响应特性影响规律，测试结果表明退火后Bi₂Se₃薄膜在近红外波段具有良好的光电性能，响应度和比探测率分别约为6.3×10^-5     

总压对L360NS钢在CO2/H2S/O2体系中腐蚀行为的影响

为明确总压对钢材在CO₂/H₂S/O₂体系中腐蚀行为的影响,采用高温高压反应釜、扫描电子显微镜及其附带的能谱仪、X射线衍射仪、3D光学轮廓仪等仪器,探究了不同总压对L360NS钢在CO₂/H₂S/O₂体系中腐蚀行为的影响。结果表明：总压在0.2～1.5 MPa范围内改变时,L360NS钢的均匀腐蚀速率随着总压的增大而升高。原因是总压增大导致溶液中气体含量增大,腐蚀反应动力学加快,加剧腐蚀。腐蚀产物膜底层为楔状和晶粒状产物掺混,表层为颗粒状,产物组成为FeCO₃、Fe₂O₃、FeS、FeS₂。总压增大,腐蚀坑数量增多,且出现横向、纵向扩展,局部腐蚀程度加深,这是由于腐蚀产物FeCO₃、Fe硫化物与Fe₂O₃等氧化物对基体的保护不均匀。     

SnO2/TiO2纳米管阵列对304不锈钢的阴极保护效果

目前,就SnO2/TiO2复合薄膜对不锈钢的光生阴极保护效果的研究有待深入。以两步阳极氧化法在钛箔表面制备TiO2纳米管阵列膜,并将其浸渍在不同浓度的SnO2溶液中,得到了SnO2/TiO2复合纳米管阵列材料。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)研究了其表面形貌、晶型,用电化学方法研究了SnO2/TiO2复合纳米管阵列对304不锈钢的光生阴极保护特性及耐腐蚀性能。结果表明:TiO2纳米管排列规整,孔径约80~150 nm;以0.5 mol/L SnO2溶胶制备的SnO2/TiO2半导体供给外电路的电子数最高;在紫外光照1 h时,TiO2和SnO2/TiO2均对304不锈钢有一定的光生阴极保护作用;闭光后SnO2/TiO2光生电极在较长时间内维持较低电位,低于其在3.5%NaCl溶液中的自腐蚀电位,延时阴极保护作用可以达到8.5 h。     

WO3电致变色薄膜离子传输动力过程及其循环稳定性

电致变色WO₃的离子传输动力学过程对其变色性能和循环稳定性具有重要的影响。离子传输过程涉及到WO₃电极的结构变形、相转变等复杂过程, 导致通过传统的电化学阻抗谱很难进行有效研究。计时电位法是通过施加电流, 测量电极材料响应电位的一种电化学表征方法。与其它电化学表征方法(阻抗谱法和伏安法)相比, 该技术能够直接探测溶液-电极系统中不同状态下的电压分布, 并经常被用于研究电极系统中的物质传输动力学行为, 例如电极表面附近的质子吸附和传输现象。本工作采用计时电位技术研究和调控WO₃薄膜中的离子传输行为, 结果表明: 大的Li⁺离子插入通量可拓宽WO₃/电解质界面处离子的传输通道, 有助于离子传输动力和光响应速度的提升。然而, 反复的离子插入/抽出行为会通过“离子球磨效应”减小WO₃/电解质界面处WO₃晶粒的尺寸, 使得WO₃薄膜的致密性增强, 阻碍离子传输和电解质渗透, 导致插入的Li⁺及反应产生的Li_xWO₃在WO₃结构中不可逆积累, 薄膜的光学调制幅度和电致变色活性明显下降。该工作为电极材料中离子传输动力学分析和离子传输行为控制提供了一种有效的方法。     

MgO-Y2O3-ZrO2陶瓷的制备及其离子电导性能研究

对Y2O3-MgO-ZrO2陶瓷的制备及导电性能进行了实验研究.利用共沉淀法合成了Y2O3-MgO-ZrO2超细粉体,研究了PH值对溶胶体系电位的影响.实验结果表明,溶液中PH为8.5时,Zeta电位达到最大值,可阻止团聚颗粒产生.应用XRD、交流阻抗法测定了MgO-Y2O3-ZrO2陶瓷的相结构与电导率.研究发现(ZrO2)0.88(YO1.5)0.08(MgO)0.04具有良好的离子导电性,在1273K下电导率达到10-1S·cm-1.     

纳米TiO2/SiO2复合薄膜修饰医用小骨元针的电化学研究

采用溶胶-凝胶法在医用小骨元针上修饰纳米TiO2/SiO2复合保护膜,研究了不同制备条件对修饰后的小骨元针在酸性和中型溶液中的电化学行为.实验发现,修饰后的小骨元针在3%NaCl溶液中的稳定性优于在1 mol/L H2SO4溶液,但是,变化规律相似.     

Cu2O薄膜的制备与表征

以透明导电玻璃ITO和铜片为工作电极,用0.1mol/L乙酸铜和0.02mol/L乙酸钠的混合溶液作为电解液,通过两电极电化学沉积方法制备了Cu2O薄膜。讨论了pH值和沉积电位对Cu2O薄膜的影响,利用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)对薄膜进行表征。结果表明,两电极电化学沉积法制备Cu2O薄膜最佳的pH值为5.7～5.9,沉积电位为1.1～1.3V。此外,分析了沉积电位对Cu2O薄膜形貌的影响。     

玻璃固载TiO2/纳米纤维素复合薄膜的制备及其光催化性能

将微晶纤维素溶解于NaOH-尿素的低温溶液中形成纤维素溶液, 在水浴中再生形成纳米纤维素溶液。然后将纳米纤维素溶液与TiO₂(P25)混合, 并添加少量的钛酸正丁酯作为交联剂形成复合溶液。将制备得到的复合溶液通过流延法固载到玻璃片表面形成玻璃固载的TiO₂/纳米纤维素复合膜。通过SEM、XRD表征了复合膜的形貌与结构。将玻璃固载的TiO₂/纳米纤维素复合膜在紫外光下进行光催化降解甲基橙(MO)以评估复合膜的光催化性能, 研究了纳米TiO₂含量对复合膜光催化性能的影响, 复合膜的重复使用性能以及光降解的动力学过程。结果表明: 复合膜对MO的光催化降解能力可达90%以上, 与纯TiO₂粉末相当, 并重复使用3次光催化性能基本保持不变。复合膜对甲基橙的降解动力学符合一级动力学特征。当纳米TiO₂相对于纤维素的质量分数为33.3%时, 光催化活性最高, 动力学速率常数为0.035 min^-1。     

二组元（RuO2-TiO2）及三组元（RuO2-SnO2-TiO2）Ti阳极涂层的微观组织对其电化学性能的影响

通过热分解法制备了二组元（RuO₂-TiO₂）和三组元（RuO₂-SnO₂-TiO₂）Ti阳极涂层,并通过SEM、XRD以及电化学工作站对其结构及性能进行测试。结果表明：在烘干温度130 ℃,热氧化温度500 ℃,烧结时间15 min,退火时间1 h的条件下,所制备的三组元（RuO₂-SnO₂-TiO₂）Ti阳极涂层性能较为优异,析氯电位为1.128 V,析氧电位为1.674 V。在二组元（RuO₂-TiO₂）涂层中加入Sn组元,可以减少贵金属Ru的使用量,降低钛阳极涂层的成本;而且所形成的SnO₂可提高涂层表面的电催化活性,降低电极的析氯电位、析氧电位,延长电极的工作寿命。     

纯铁在750℃熔融LiCl-Li2O中的腐蚀行为

利用锂化还原技术处理乏燃料时,形成了LiCl-Li2O混合熔盐,这将造成反应容器和传送装置材料的加速腐蚀.为了解此类腐蚀的腐蚀机理,采用浸没法腐蚀实验研究了纯铁在750℃不同含量熔融LiCl-Li2O中的腐蚀行为.腐蚀产物的相结构采用X射线衍射(XRD)分析,用电子探针(EPMA)观察截面形貌和分析腐蚀产物的元素分布.实验结果表明,随着Li2O含量的增加,纯铁在750℃熔融LiCl-Li2O中的腐蚀产物发生了由LiFe5O8向LiFeO2的转变,这与热力学计算得到的相稳定图一致,同时腐蚀减重随Li2O含量的升高而增大.Li2O含量是影响纯铁在熔融LiCl-Li2O中腐蚀行为的决定性因素.     

聚砜中空纤维超滤膜的流动电位研究

通过对聚砜中空纤维超滤膜在不同电解质溶液中的膜表面流动电位的研究,考察了膜两侧压差、电解质浓度及离子价态及溶液pH对流动电位的影响,用Helmoltz-Schmoolukovski方程与Gouy-Chapmann方程计算了膜面电荷密度,测定了污染膜经不同清洗剂清洗后的流动电位和水通量.结果表明,流动电位绝对值随电解质浓度的增大而减小;同样电解质浓度下,阳离子价态越高,流动电位绝对值越小.溶液pH对流动电位影响较大,当溶液pH超过等电点时,流动电位绝对值随溶液pH的增加而增加.在一定电解质浓度范围内过滤电解质溶液时,流动电位和通量的衰减幅度不同,对含高价阳离子的电解质溶液,流动电位的衰减比通量衰减更明显.     

原位复合法制备TiO2 / ( PEO)8LiClO4 聚合物电解质

以聚氧化乙烯/ 高氯酸锂络合物( ( PEO)₈LiClO₄ ) 为基体, 通过钛酸四丁酯的水解缩合反应在基体中原位生成TiO₂粒子, 制备了TiO₂ / ( PEO)₈LiClO₄复合聚合物电解质膜。采用SEM、DSC 和交流阻抗方法分别研究了电解质膜的表面形貌、热性能和离子导电性能。结果表明, 原位生成的TiO₂ 粒子均匀分散于PEO 基体中。复合TiO₂后电解质膜的玻璃化转变温度和结晶度降低。电解质膜的离子导电行为满足Arrhenius 方程, 并在5 %TiO₂含量时体系的电导率出现最大值5. 5 ×10 -5 S/ cm (20 ℃) 。以此膜为电解质组装的全固态聚合物锂电池放电时电压平稳, 20 次循环后放电容量保持在107 mAh/ g。      

在稀硫酸中添加硫脲对块体纳米晶纯铁腐蚀行为的影响

研究了在稀硫酸溶液中添加硫脲(TU)对块体纳米晶工业纯铁(BNII)室温电化学腐蚀行为的影响,并与普通工业纯铁(CPII)的室温电化学腐蚀行为进行了比较.结果表明:将CPII在添加TU的稀硫酸溶液中浸泡5 min,其电化学阻抗(EIS)谱图中出现感抗弧.随着浸泡时间的延长,CPII的EIS谱图表现为一非圆心下偏的半圆;而在相同的条件下,BNII的EIS谱图表现为两个时间常数的容抗弧,表明硫脲对其腐蚀行为有促进作用.动电位极化(PDP)测试结果表明,两种材料的样品均出现阳极脱附现象.