气体扩散层对质子交换膜燃料电池膜电极耐久性影响的定量分析

目前质子交换膜燃料电池(PEMFC)耐久性相关的材料研究主要集中在膜以及催化层上,对气体扩散层(GDL)衰减的研究较少,而且都集中在离线加速实验上,而离线加速实验结果难以与实际操作条件下的GDL衰减联系起来;并不能由此得出实际耐久性测试后GDL衰减对电池性能的影响程度。作者给出了定量分析GDL影响电池性能的实验方法。成功定量分析了GDL对MEA的耐久性影响:在800 mA/cm~2下,由GDL老化引起的MEA性能衰减率为13.22μV/h,在线耐久性测试的MEA性能衰减率为98.98μV/h,GDL衰减对性能的影响占整个MEA衰减的13.36%。     

直流干扰对X80管线钢表面腐蚀行为的实验研究

为探究直流电流密度对X80管线钢的表面腐蚀行为,采用传统三电极体系与直流干扰源相结合的方式,建立了不同直流电流密度下X80管线钢在近中性NS4土壤模拟溶液中的电化学测试体系,得到了X80管线钢自腐蚀电位、极化曲线、电化学阻抗和腐蚀形貌特征。结果表明,直流电流密度对X80管线钢在NS4溶液中的腐蚀行为主要分为两个阶段:第一阶段为iDC=0~20 mA/cm^2时,此时主要为双电层和扩散层的形成过程,以全面腐蚀为主,腐蚀电流密度随直流电流密度的增大而增大,腐蚀产物主要为FeOOH;第二阶段为iDC≥50 mA/cm^2时,此时主要以点蚀为主,腐蚀电流密度基本不变,内层腐蚀产物主要以黑色Fe3O4为主。     

稀土元素Ce对204Cu奥氏体不锈钢耐腐蚀性能的影响

200 Cu奥氏体不锈钢(/%:0.125~0.131C,0.32~0.34Si,8.51~8.73Mn,0.002~0.006S,0.035~0.007P,16.40~16.64Cr,2.53~2.72Ni,2.33~2.38Cu,0.257~0.271N,0~0.064Ce)由10 kg真空感应炉熔炼,锻成25 mm×25 mm方坯,并进行1 150℃2 h水冷的固溶处理。利用重量法和电化学法的交流阻抗和极化曲线技术研究了0~0064%Ce对204Cu不锈钢在25℃3.5%NaCl溶液中耐腐蚀性能的影响。结果表明,200Cu不锈钢中加入一定量的稀土元素Ce,200Cu不锈钢的阳极极化电位值正移,降低腐蚀电流密度,增加极化电阻,可以显著提高其耐腐蚀性能,当向钢中加入0.029%Ce时,204Cu不锈钢可以获得最佳的耐腐蚀性能。     

含Cr钢筋在水泥萃取液中的电化学腐蚀行为

利用极化曲线和交流阻抗谱研究比较了基材HRB400及添加不同Cr含量的3种钢筋在氯离子浓度不同的水泥萃取液中的腐蚀行为;利用Mott-Schottky理论研究了4种钢筋钝化膜的半导体特性.结果表明:在同一腐蚀溶液中,随着钢筋中Cr含量的增加,钢筋腐蚀电流密度减小、钝化区间和极化电阻增大、钝化膜稳定性增强,钢筋耐腐蚀性能提高;随着溶液中氯离子浓度增大,钢筋腐蚀电流密度增大、钝化区间和极化电阻减小、载流子密度增大,钢筋耐腐蚀性能降低;Cr合金化的钢筋具有相对较好的耐蚀性.     

复合氨基醇类钢筋阻锈剂阻锈效果及对混凝土性能影响研究

采用动电位扫描和失重法评价了亚钙和复合氨基醇类钢筋阻锈剂的阻锈效果,并比较其对混凝土性能的影响。研究表明,复合氨基醇类阻锈剂阻锈效果优于亚钙,能改善混凝土工作性能和抗氯离子渗透性能、降低混凝土早期温升,早期抗压强度略有降低但后期强度基本无不利影响。     

氯盐侵蚀混凝土结构延寿技术初探Ⅱ——混凝土中6种胺类有机物电迁移与阻锈性能

采用有机元素分析仪、快速氯离子测定法(RCT)、电化学阻抗谱法(EIS)和弱极化法,研究6种胺类有机物在混凝土中的电迁移能力、氯离子的排除情况及通电前后钢筋锈蚀的变化情况.结果表明:相同条件下,不同的胺类阻锈剂在混凝土中的电迁移能力和存留能力不同,且胺类阻锈剂种类对氯离子的排除影响不大;双向电渗技术的除氯效果比电化学的除氯效果弱,但双向电渗后钢筋附近混凝土孔隙液中阻锈剂的含量是氯离子含量(质量摩尔浓度)的2～7倍;双向电渗后混凝土保护层电阻增大,钢筋的锈蚀速度由通电前的电荷传递过程控制转变为氧气在混凝土中的渗透速度控制,钢筋的腐蚀电位显著提高,从而使钢筋的耐蚀性能得以提高.     

电沉积Ni-Fe-PTFE复合镀层的微观形貌及耐蚀性

采用电沉积方法在铁基体表面制备Ni-Fe-PTFE复合镀层。利用扫描电子显微镜分析镀层的微观形貌,通过XRD对镀层的相组成进行分析,利用电化学测试系统测定复合镀层在质量分数为3.5%的NaCl溶液中的极化曲线和交流阻抗谱。结果表明:当电流密度为5A/dm2时,镀层结晶细致、均匀,其自腐蚀电位最正,具有较好的耐腐蚀倾向。     

一种新型高温酸化缓蚀剂的制备及其应用

为了满足高温高压井酸化施工的需求,以3-甲基吡啶,氯化苄为主要原料,合成了一种吡啶类季铵盐。在吡啶类季铵盐中复配一定比例的增效剂和表面活性剂,制备出一种新型高温酸化缓蚀剂HTCI-2,并对其基本性能进行评价。由评价结果可知,在180℃、16 MPa,20% HCl或者土酸,4.5%加量条件下,N80试片的腐蚀速率为38.1 g/（m2wh）和39.6 g/（m2wh）。通过SEM电镜扫描、EDS能谱测试和极化曲线测试可以看出,HTCI-2为一种以抑制阳极反应过程为主的混合型缓蚀剂。HTCI-2能在N80钢片表面形成一层致密的保护膜,有效地阻止酸液和钢铁表面的接触。HTCI-2不含有毒的炔类化合物,与常用的酸化添加剂配伍性良好。在滨深油田滨深22-8井进行了现场试验,工程施工顺利。      

基于微生物燃料电池处理含铬废水的研究

本研究采用自制两室的MFC装置,通过利用污泥浓缩池所驯化的厌氧微生物作为阳极生物,以模拟的含铬废水作为阴极液,考察了在不同的pH值、Cr（Ⅵ）初始浓度、外接电阻和电解质条件下,Cr（Ⅵ）的去除效果和产电性能。结果表明,pH值越低,有利于Cr（Ⅵ）的去除,在pH值为2时,初始浓度为10mg·L^-1的Cr（Ⅵ）在72h的去除率可达到60%左右;pH值的增高,会抑制开路电压（OCP）和输出功率;Cr（Ⅵ）初始浓度的增加,会降低其降解速率,但能促进输出功率的增加,不过对OCP值的影响不大;在一定范围内,外接电阻越小,越有利于Cr（Ⅵ）的去除;以Na Cl作为协同电解质,反而会降低Cr（Ⅵ）的去除率。将Cr（Ⅵ）作为微生物燃料电池的阴极电子受体,不仅可以有效的去除Cr（Ⅵ）,还可以产电,得到一定的能量输出,具有较好的研究前景。     

水热溶液pH值对AZ91D镁合金表面珍珠质涂层性能的影响

目的研究水热溶液pH值对AZ91D合金基体上珍珠质涂层的成分、形貌、抗腐蚀能力以及细胞相容性的影响。方法使用不同pH条件下(5.8、7、8.8、11.8)的水热反应溶液,在AZ91D基体上水热合成珍珠质涂层。利用XRD、XPS和SEM分析涂层的化学成分以及微观形貌。用电化学测量系统评估材料在模拟体液(Simulated Body Fluid,SBF)中的开路电位和极化曲线。通过细胞计数试剂盒(CCK-8法)和拍摄细胞荧光照片,来检测珍珠质涂层的细胞相容性。结果珍珠质涂层的成分和形貌会随着水热反应溶液pH值的不同而发生明显的变化。电化学腐蚀试验证实,与空白对照试样相比,沉积有珍珠质涂层的样品的OCP值较高,其Jcorr值也减少了近10倍,Ecorr值向正电位方向移动。此外,弱碱性条件下所沉积涂层的耐蚀性最优,其Ecorr(vs.SCE)值提高了0.16V,Jcorr值降低了8.16?10–5A/cm2。细胞相容性测试结果表明,珍珠质涂层不具有毒性,珍珠粉原材料为涂层提供的大量骨生长因子,能够促进成骨细胞的增殖。结论采用水热反应法,成功地在AZ91D合金基体上制得珍珠质涂层,该涂层可以有效地改善镁合金在人体中的耐蚀性和生物相容性。