阴极保护用铂钽复合材料的研究

研究了阴极保护用铂钽复合材料的制备、表面相结构以及在海水与淡水中的电化学性能。实验结果表明，复合金属与基体金属结合良好，电化学性能接近纯铂，是一种理想的阳极材料。     

含氟电解液中钛基铱钽氧化物电极的稳定性

目的 分析钛基铱钽氧化物电极在含氟电解液中的应用前景。方法 采用热分解法制备出钛基铱钽氧化物电极,借助扫描电镜分析了氟元素对钛基铱钽氧化物电极表面形貌的影响。应用循环伏安、稳态极化和电化学阻抗等方法,研究了氟元素对铱钽氧化物电极在硫酸溶液中电催化性能的影响。结果 当溶液中的氟含量高于5 mg/L时,铱钽氧化物电极在2 A/cm2下强化电解72 h后,表面开始出现裂纹,且裂纹尺寸和数量随溶液中氟含量的增加而增加。强化电解72 h下,氟含量低于10 mg/L时,氟对钛基铱钽氧化物电极循环伏安特性的影响较小,但氟含量高于10 mg/L时,电极伏安面积可增大24%。强化电解过程中,氟元素可增加电极的电荷转移电阻,增大电极的析氧电位,降低电极的双电层电容。结论 电解液中的氟元素可加速钛基铱钽氧化物电极的失效。氟元素虽可提高电极表面的粗糙度,改善电催化性能,但活性成分氧化铱的溶解损失更大,导致电极的析氧电催化性能降低。钛基铱钽氧化物电极在氟含量低于5 mg/L的酸性电解液中具有应用前景。     

铂复合电极研究进展

铂复合电极是通过适当的工艺将铂复合在钛、钽、铌等基体上.主要介绍了铂复合电极的主要复合方法及应用领域.水溶液电镀和冶金复合是目前最常用的制备铂复合电极的方法.此外,铂电极复合方法还有熔盐电镀,磁控溅射,化学气相沉积等,指出了各种方法的优缺点及发展方向.铂复合电极强度高,耐腐蚀性、导电性好,催化活性高,主要应用于阴极保护、电析金属、离子水制备等领域中.     

铂钛电极制备方法研究进展

铂钛电极具有密度低、强度高、耐腐蚀、导电性能好、催化活性高等优点,已经被大量用于航空航天、船舶、电解、化工等领域。综述了铂钛电极的主要制备方法,包括机械加工、爆炸复合、化学气相沉积、物理气相沉积、电阻焊接、化学镀以及水溶液电镀。介绍了这些制备方法的基本原理、过程和适用范围,以及采用这些方法制备的铂钛电极的特点。铂层组织结构以及铂层与钛基体界面结构的调控仍是制备铂钛电极需要研究的重点。     

新型活性阴极在隔膜电解槽的应用

通过电镀法将纳米结构镍合金沉积在普通隔膜阴极上,开发新型活性阴极,降低阴极极化过电位。将该活性阴极技术与改性隔膜和扩张阳极技术集成,使普通隔膜电解槽改造成为节能型隔膜电解槽,降低隔膜电解槽的整体电压,达到节能降耗的目的。隔膜法烧碱耗电约占成本的81%,严重影响了氯碱企业的经济效益,成为困扰氯碱企业发展的重要因素之一。     

氧传感器用催化铂电极浆料的制备及其电性能测试

氧传感器是车用监控空燃比、保证尾气排放达标的测量组件,铂电极是催化传感器的核心元件。将特定质量比的铂-锆复合粉末与有机粘合剂混合,使用三辊轧机轧制制备了催化铂电极浆料,并将其应用于传感器上检测其电性能。结果表明,所得催化铂电极浆料满足氧传感器件的要求,性能良好。     

铝工业应用新型电极材料的研究

本文介绍了现代铝工业上新近开发研制的几种电极材料,涉及惰性及阴极、惰性阳极、双极性电极等。由于它们 在电解铝过程中轻微省耗;故统称为惰性电极。还研制了低温电解质,使电解温度降低到800℃－900℃。如果惰性电极与低温电解质配合起来应用,则能够明显减少工业铝生产中的物料消耗,节省电能,增大电解槽生产能力,并改善环境状况,可望大幅度降低生产成本。     

科学家找到铂电极的替代品

据报道，广泛采用燃料电池的无污染地发电可能已经快要实现了。现在有2个研究团队已经研发出了替代以昂贵的铂电极为基础的将氢和氧转化为水或是反之亦然的方法。在一个氢燃料电池中，氢气在通过2个含有催化剂的电极中的—个电极时，它被分裂成为一个氢质子和一个电子。电子在回路中的流动产生了电流，而质子则流向另外一个电极，并在那里与氧结合而形成水分子。以铂为基础的催化剂还用于将水裂解为氢和氧，     

高温共烧铂电极浆料的制备研究

汽车所用的片式氧传感器需要多层高温共烧结制备,烧结温度大于1500℃,如此高的烧结温度对铂电极浆料的耐热性提出较高的要求,要求反应铂电极浆料有较高耐热性能,高温烧结收缩较小,反应电极有高致密性多孔层叠的结构进而使得铂电极-YSZ-气体三相界面增长,使得片式氧传感器的氧敏响应性能和催化性能显著提高;要求加热铂电极要有致密的结构,阻值稳定,连续性好,长时间通电不易烧断。传统的铂电极浆料烧结温度为800~1200℃,明显不能满足高温烧结的需要。本文研究制备了适用于高温烧结的铂反应电极浆料和铂加热电极浆料。     

氢传感器用铂电极的制备及性能研究

采用浆料涂覆烧结法制备铂电极,对比了基材处理方式(磁控溅射/喷砂)、铂黑(Ptb)和氧化铂(PtO₂)粒径差异对电极形貌、附着力、方阻及电催化性能的影响。结果表明,基材采用磁控溅射法制备的涂层表面结构优于喷砂法的涂层,使其剥离强度均略高于喷砂处理的样品;针对于粉末粒度,需控制在一定范围内(即Ptb(350nm)和PtO₂(350nm)),其制备的涂层表面易形成蜂窝状或絮状的微连接结构,可显著降低方阻,提高其附着力。对结构和附着力较好的Ptb/Pt电极和PtO₂/Pt电极进行CV曲线分析,PtO₂/Pt电极的电催化性能优于Ptb/Pt电极。     

载铂二氧化钛纳米管电极的制备及电催化性能

用水热法在二氧化钛纳米管上负载纳米铂微粒,制备出大比表面积、高表面原子数的载铂二氧化钛纳米管电极。 SEM和XRD分析证明纳米管上已负载20~30 nm的铂微粒。循环伏安测试结果表明：不含染料的体系中,载铂二氧化钛纳米管电极在0.13 V处的氧化峰电流密度为Pt片电极的10倍;含染料的体系中,载铂二氧化钛纳米管电极上对酸性大红GR的氧化峰电流密度达到Pt片电极上的4.2倍。对酸性大红GR的降解实验表明,载铂二氧化钛纳米管电极催化活性高、降解快速高效     

电解离子水用Pt/Ti电极研究

铂电极电化学性能很稳定,铂钛电极是离子水生成器用的最佳电极,国外离子水生成器基本采用此类电极.铂钛电极基本上依靠进口,由于价格较贵,目前在国内离子水生成器上应用较少.用电镀法和烧结法制备了Pt/Ti电极.分析了电极反应原理,测试了Pt/Ti电极表面形貌及电极性能.结果表明:Pt/Ti电极强化寿命和铂含量呈正比,阴阳极交换电解特性满足离子水器使用要求.使用该电极可以生产出性能优异的离子水,电镀法和烧结法生产的Pt/Ti电极性能相差不大,但烧结法更适合规模化生产.     

分散铂修饰聚苯胺电极的制备及其催化性能

利用扫描电子显微镜（SEM）、循环伏安（CV）方法,探讨了在合成分散铂修饰聚苯胺复合电极（Pt-PANi／pt）时能够影响聚苯胺表面形貌的质子酸种类以及铂微粒的电沉积方法。实验发现,采用循环伏安法制备聚苯胺时,在硝酸介质中制备的纳米聚苯胺纤维细小、膜层稳定、能够提高复合电极的催化活性,比在硫酸介质中制备的聚苯胺更适合作为Pt催化剂的载体;沉积分散铂所采用的电化学方法不同导致铂的生长方式不同,造成复合电极催化活性的差异。采用脉冲电位法,通过缩短脉冲沉积时间,能够使铂微粒数目增多、分布均匀,有效提高铂的比表面积,制备的Pt-PANi／pt复合电极显示出了较好的催化活性。     

燃料电池膜电极中铂担载量测试方法研究

膜电极(MEA)作为质子交换膜燃料电池(PEMFC)的能量转换单元,在催化剂作用下将化学能转化为电能。铂基催化剂目前仍是商用PEMFC不可替代的催化剂,其中膜电极中铂担载量已成为PEMFC性能评价的一项重要指标。通过对现有PEMFC膜电极铂担载量测试国标方法进行了改进,并研究了PEMFC膜电极铂担载量测试的微波消解前处理方法。与国标方法相比,微波消解-ICP-MS法测定结果的准确性与标准方法相当,测试效率明显提高。     

基于双向流固耦合的均压电极铂针力学性能研究

为研究换流阀设备水路中均压电极铂针在水流激励下的力学性能,利用CREO软件建立均压电极铂针流场的三维模型,将处理后的模型导入ANSYS Workbench平台,通过双向耦合模块将Fluent和Transient structural连接,并将数据传输接口定义在流固耦合界面上。考虑水流的周期波动特性,对离散后的有限元模型进行双向流固耦合下的瞬态分析,获得铂针的应力、应变动态响应曲线。通过对铂针进行力学性能试验得到其抗弯强度,得出结论:铂针在单端固定的方式下,其最大应力远小于材料抗弯强度,满足工程使用要求。     

卡铂在多壁碳纳米管玻碳电极上的电化学行为及测定的研究

采用循环伏安法(CV)和差分脉冲伏安法(DPV),研究了卡铂在多壁碳纳米管玻碳电极(MWCNTs/GCE)上的电化学行为并建立了卡铂的测定方法。结果表明:卡铂在多壁碳纳米管玻碳电极上有一对氧化还原峰,氧化峰电位Epa与还原峰电位Epc分别为0.73 V、0.26 V,峰电位之差为ΔE=0.47 V,Ipa/Ipc=1.57。在优化条件下,卡铂的氧化峰电流与其浓度在0.22~0.67 mmol/L范围内成良好的线性关系(r=0.9942),检出限为0.2 mmol/L。方法操作简便,准确可靠、灵敏度高,可用于卡铂含量的直接测定。     

杂多酸修饰碳载铂钌电极的电催化性能

利用化学还原法合成了PtRu/C催化剂,并通过XRD测试表明铂钌形成了合金相.分别采用磷钼酸和磷钨酸对PtRu/C电极进行了修饰,并用循环伏安曲线和不同电位下的恒电位I-t曲线测试了它们的性能.结果发现:磷钼酸修饰的PtRu/C电极氧化甲醇的电催化活性更高.     

聚苯胺基分散铂电极的电催化行为

为了改善铂基催化剂氧化甲醇的催化活性,采用循环伏安法制备了聚苯胺修饰分散铂电极(Pt-Pan/Pt)、聚苯胺和磷钼酸共同修饰分散铂电极(PMo12-Pt-Pan/Pt).并用循环伏安法研究了制备电极在0.5 mol·L-1H2SO4溶液中的电化学行为以及对甲醇氧化的催化效果.结果表明:PMo12-Pt-Pan/Pt电极对甲醇氧化具有很高的催化活性.PMo12-Pt-Pan/Pt电极对甲醇氧化的最大电流是33.43 mA,是Pt/Pt电极的1.37倍.催化活性的提高来源于聚苯胺和磷钼酸与铂的协同作用.     

甲啶铂在玻碳电极上的电化学行为及其与DNA相互作用研究

采用循环伏安法(CV)和差分脉冲伏安法(DPV),研究了甲啶铂在多壁碳纳米管-离子液体修饰玻碳电极(MWNTs-[ODMIM]PF6/GCE)上的电化学行为,建立了甲啶铂的测定方法;以紫外-可见光谱法和电化学方法相结合,研究了甲啶铂与DNA的嵌插结合作用。结果表明:甲啶铂在MWNTs-[ODMIM]PF6/GCE上有一对氧化还原峰,氧化峰电位Epa与还原峰电位Epc分别为-0.07 V、-0.36 V,峰电位之差为ΔE=0.29 V,Ipa/Ipc=1.11。在优化条件下,甲啶铂的氧化峰电流与其浓度在2.66~532μmol/L范围内成良好的线性关系(r=0.9994),检出限为1.33μmol/L。方法操作简便,准确可靠、灵敏度高,可用于甲啶铂含量的直接测定。