导电塑料作为钒电池集流板的研究

以聚乙烯为基体、炭黑为导电填料制备导电塑料板,研究了该导电塑料板导电性、力学性能以及在钒电池电解液中的电化学行为.导电塑料板与铜网复合后与石墨毡组成复合电极作为钒电池的正负极,考察了经过试验电池反复充放电后导电塑料集流板导电性与表面形貌的变化.研究结果表明导电塑料板可以代替石墨用作钒电池的集流板.当钒电池正极存在析氧过程时,会造成导电塑料集流板中的碳流失.     

氯化物三价铬电镀的电化学形核机理

为研究Cr³⁺在金属电极表面的电结晶行为,在氯化物三价铬电镀溶液中,采用电化学工作站测试了Cr³⁺沉积的时间电流曲线,并利用扫描电镜(SEM)分析镀层形貌。结果表明:在镍电极、铜电极和铬电极表面,Cr³⁺的电沉积均经历了成核过程;铜电极和镍电极表面表现为连续成核转为瞬时成核的机理,铬电极的(I/Im)2-t/tm曲线偏离理论曲线较大,但其表现出较正的形核阶跃电位(-1.1 V);随着阶跃电位的负移,3种电极电沉积的电流极大值逐渐增加,电结晶的扩散速率增加,成核数密度减少,镀层由平整光滑逐渐转变为球状晶胞紧密堆砌,晶胞尺寸逐渐增大;在相同的阶跃电位下,铬电极的沉积电流值更小,成核数密度更大,晶胞尺寸更小。     

TC4钛合金表面氧化皮去除

针对TC4钛合金在热成形过程中其表面易形成一层致密的氧化皮且氧化皮的表面形貌和厚度均受温度影响这一现象,采用先热碱洗后酸洗的工艺过程对TC4钛合金在不同温度下氧化后的氧化皮去除工艺进行了研究.采用光学显微镜对氧化皮形貌进行表征,研究了时间对去除氧化皮的影响,且通过国际上较先进的美国LECO公司RH-404定氢仪对去除氧化皮后钛合金的氢质量分数进行了测定.结果表明,通过采用先热碱洗后酸洗的过程,TC4钛合金表面的氧化皮可以完全被去除.此外,通过RH-404定氢仪测得合金中氢质量分数的变化不大.     

国内三价铬电镀专利综述

六价铬电镀技术因对人和环境具有严重的危害而被越来越多的国家限制使用,三价铬电镀技术作为最有希望替代六价铬电镀的技术之一备受各国研究者关注。中国作为电镀大国,环保化是发展的必然趋势,三价铬电镀技术也成为国内科技工作者研究的热点。对我国三价铬电镀技术的专利申请情况进行检索,从镀液组成、阳极材料、镀层性能等方面对三价铬电镀技术现状和发展方向进行了综述分析。     

Magnéli相亚氧化钛陶瓷的制备及其应用研究进展

Magnéli相亚氧化钛是一系列非化学计量比氧化钛的统称,主要包括Ti₄O₇、Ti₅O₉、Ti₆O₁₁和Ti₈O₁₅等相,其中以Ti₄O₇的导电性最好,其理论电导率可达1 500 S·cm^-1,约为石墨的二倍。此外,Magnéli相亚氧化钛在强酸、强碱环境中均表现出极强的耐蚀性能,并且能够在水溶液中保持3.0 V以上的稳定电位窗口。Magnéli相亚氧化钛优异的性能使其在化学电源如铅蓄电池、液流电池、锂硫电池、可再生燃料电池,电解水的催化剂载体,热电及光电材料,光催化制氢以及电催化氧化降解有机污染物等领域中展现出良好的应用前景。目前,科研人员已经开发出一系列制备亚氧化钛的方法。但是在高纯度、单相、纳米或亚微米尺度亚氧化钛粉体,大尺寸的一体式亚氧化钛电极和金属基亚氧化钛涂层电极的规模化生产和应用中依然存在许多问题,限制了亚氧化钛系列产品在上述领域中的广泛应用。基于Magnéli相亚氧化钛陶瓷的固有特性,重点介绍了亚氧化钛粉体、一体式电极和涂层电极的制备方法及应用现状,同时对亚氧化钛相关材料的应用前景进行了简要概述,为科研院所及相关企业提供了参考依据、研究思路和解决办法。     

2D12-T4铝合金微弧氧化膜的性能研究

对2D12-T4热处理状态铝合金微弧氧化防护膜层的拉伸强度和疲劳性能进行了研究.结果表明,随着氧化时间的增加,膜层厚度正比增加,膜层主要由γ-Al₂O₃和α-Al₂O₃及大量的非晶相构成;微弧氧化对基体的拉伸强度等力学性能影响较小,但会显著降低材料的疲劳性能,降低超过基体的100倍.     

钒液流电池复合电极腐蚀的研究

通过扫描电镜和红外光谱等手段对失效钒电池的复合电极进行分析,研究发现正极一侧导电塑料集流板存在有氧腐蚀,造成其中的碳流失,电阻增大;正极一侧的石墨毡也存在氧化侵蚀,石墨毡中的碳纤维坑蚀现象明显;钒电池负极在充电过程中存在析氢过程,在石墨毡上生成-CH2-功能团.通过比较石墨毡经由浓硫酸处理和升温氧化过程的腐蚀情况,表明钒电池充电过程中正极析出的氧原子与碳的反应活性相似于500℃以上空气中氧的反应活性.     

Ti4O7/Ti电极电催化氧化法处理铝合金化铣清洗废液

铝合金化学铣切过程产生的清洗废液具有高碱度和富含有机物的特性,常规的生化处理方法难以有效处理,直接排放会对环境造成严重危害。采用电催化氧化法处理铝合金化铣清洗废液,以亚氧化钛涂层的钛电极作为阳极、不锈钢作为阴极,研究了化铣清洗废液中的典型有机物在Ti₄O₇/Ti电极表面的氧化和降解机制及电解工艺参数（如初始pH、电流密度、搅拌方式、污染物初始浓度及处理时间等）对清洗液COD_Cr去除率的影响。结果表明：铝合金化铣清洗废水中的三乙醇胺无法在Ti₄O₇/Ti电极表面直接氧化,其降解机制为Ti₄O₇/Ti电极表面产生·OH对其间接氧化;采用曝气搅拌方式,在溶液pH=7、电流密度5 mA?cm^-2优化条件下,处理后的铝合金化铣清洗废液的COD_Cr由初始5 210 mg?L^-1降至42 mg?L^-1,低于300 mg?L^-1环保排放标准。因此,以Ti₄O₇/Ti为阳极的电催化氧化法可有效地处理铝合金化铣清洗废液,使其达到环保排放标准。本研究为含醇胺类有机废水的处理提供可靠的理论和技术支持,在降低企业生产成本、改善人类生存环境等方面具有重要理论和实际意义。     

SnO2修饰石墨毡电极的制备及其性能表征

采用H₂O₂对石墨毡（GF）进行预处理,然后在其表面电沉积Sn,最后在120℃烘箱氧化24 h制备出SnO₂修饰的石墨毡电极。通过扫描电镜（SEM）对SnO₂修饰前后的石墨毡表面形貌进行表征,采用循环伏安法研究了SnO₂修饰后石墨毡电极的电化学性能。结果表明：SnO₂能够均匀地包覆在石墨毡表面;SnO₂修饰石墨毡后V⁴⁺/V⁵⁺电对的氧化峰的峰电流由0.0538 A增加到0.0708 A,与未处理石墨毡相比增加了31.5%,反应峰出峰持续时间提高,说明SnO₂对V⁴⁺/V⁵⁺电对电极过程具有一定的催化作用。析氧电位由1.382 V增加到了1.517 V,使电极在VOSO₄溶液中的电化学窗口变宽。     

镀镍槽液中镍含量的在线监测系统研究

目的研发一种能够在线监测镀镍槽液中镍离子含量的测试系统,并将此方法推广至镀铬、镉、铜等槽液。方法利用计算机VC++语言编程技术、Modbus通讯技术、西门子PLC技术组成监控系统,通过耐酸碱计量泵和耐酸碱流量计对镀镍槽液取液量进行控制和校正,采用电化学测试方法对待测槽液在线监测,采用VC++语言编程技术采集电化学测试数据,最终实现对镀镍槽液中镍离子含量的自动监测。结果采用此自动控制系统测量镀镍槽液中镍离子的质量浓度,其与极化曲线中-1.0 V(vs.SCE)电位下的极化电流之间的线性拟合方程为:I=0.002 01+6.90×10-5ρ。以120 g/L待测溶液为分析对象,采用此自动检测系统测得镀镍液中Ni2+质量浓度为115.5 g/L,而采用EDTA直接滴定分析测得Ni2+质量浓度为113.7 g/L,测量误差分别为3.78%和5.25%。结论该镀镍槽液中镍离子含量的在线监测方法可靠性高,除了对镀镍槽液状态进行监控分析外,还能对镀铬槽液、镀镉槽液等进行监控分析,可适应较恶劣的生产环境。