NaCl-KCl-LaCl_3熔盐La~(3+)在钨电极上电化学还原

采用NaCl-KCl作为电解质体系,以LaCl_3作为原料,控制温度在1073 K时,采用循环伏安法(CV)、方波伏安法(SWV)、计时电位法(CP)等电化学研究方法来研究在钨电极上La~(3+)的电化学行为。研究结果表明,镧离子在钨电极上的电化学还原反应是一步转移三个电子,电极反应式为La~(3+)+3e→La;计时电流以及循环伏安均可证明镧离子在钨电极上的还原过程受扩散控制,扩散系数为6.87×10~(-5) cm~2·s~(-1)。     

ZnS/AuNPs/ITO修饰电极电化学发光法测定水中痕量铜

针对常规方法测定痕量铜有操作繁琐、灵敏度低等问题,建立了采用ZnS/AuNPs/氧化铟锡(ITO)玻璃电极电化学发光法测定痕量铜的新方法。在ITO玻璃表面,用电化学沉积法沉积AuNPs和ZnS,制备了ZnS/AuNPs/ITO电极。考察了该修饰电极的光、电化学行为,并对制备条件进行了优化。结果表明,Cu²⁺能够抑制以AuNPs为载体、ZnS为发光物质的修饰电极电化学发光,相对电化学发光值与Cu²⁺浓度的对数值在1×10^-11~5×10^-8 mol/L范围内呈线性关系,检出限为0.52×10^-11 mol/L。方法用于水样中痕量铜的测定,结果的相对标准偏差(RSD,n=6)不大于1.3%,回收率在97%~105%之间;并与电感耦合等离子体质谱法测定结果基本一致。     

在LiF-CaF_2-NdF_3熔盐体系中Nd的电化学行为研究及Nd-Fe合金的制备

研究了LiF-CaF_2-NdF_3熔盐体系中Nd(Ⅲ)的电化学行为,通过循环伏安法和开路计时电位法研究得出Nd(Ⅲ)的还原反应为两步电子转移过程,在惰性W电极上,两步反应的平衡电位分别为-1.58 V及-1.27 V(vs. Pt)。在活性Fe电极上对Nd(Ⅲ)的电化学行为研究发现,Nd与Fe会在-0.72 V和-1.15 V(vs. Pt)形成两种Nd-Fe合金。采用自耗阴极法制备了液态Nd-Fe合金,通过XRD分析Nd-Fe合金主要是由Nd、Fe_(17)Nd_2和Fe_(17)Nd_5组成。     

基于石墨烯/纳米氧化铝修饰电极的溶出伏安法测定土壤中铜

制备了一种石墨烯/纳米氧化铝复合膜修饰玻碳电极以测定土壤中铜含量。采用阳极溶出伏安法考察了水溶液中铜在裸电极和不同膜修饰电极上的电化学行为,并对实验条件进行了优化。结果表明,在pH 4.6 的磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液(简称Mc缓冲溶液)中,于-0.6V的富集电位下富集12min,铜在复合膜修饰电极上的溶出峰电流相对于裸玻碳电极提高了2.4倍,铜的溶出峰电流与其浓度在6×10^-9~1×10^-5 mol/L范围内呈良好的线性关系,检出限达到1×10^-9 moL/L。最后用石墨烯/纳米氧化铝复合膜修饰电极检测微波消解后土壤样品中铜的含量,6次平行测定相对标准偏差(RSD)均小于5%,土壤样品中铜的质量分数介于24.86~36.04mg/kg之间,表明该小区土壤中铜的含量位于正常水平。同时采用火焰原子吸收光谱法(AAS)进行方法对照,检测结果为25.47~35.86mg/kg,表明实验方法比较可靠。     

NaCl-KCl-MgCl2熔盐Mg2+在钨电极上的 电化学还原机理

采用三电极在NaCl-KCl熔盐电解质体系,以MgCl₂为原料应用AUTOLAB电化学工作站分别通过循环伏安法、计时电流法、计时电位法研究了1 073 K时NaCl-KCl-MgCl₂熔盐体系中Mg2+在钨电极上的电化学还原过程.循环伏安测试结果表明:1 073 K时NaCl-KCl-MgCl₂熔盐体系中Mg2+在钨电极上的电化学还原是1步反应转移2个电子过程,电极反应受扩散控制,扩散系数为3.81×10-6 cm2/s,电极反应为Mg2++2e-→Mg.计时电位测试结果验证了循环伏安测试结果的正确性.计时电流测试数据拟合结果表明:1 073 K时NaCl-KCl-MgCl₂熔盐中Mg2+在钨电极上的电结晶是瞬时成核方式.      

气体扩散电极制备条件与氧还原反应活性关系的研究

在改变催化层中聚四氟乙烯(PTFE)、造孔剂含量和热压压力等条件下制备气体扩散电极,通过计时电位法、阴极极化曲线对气体扩散电极进行测定,并将其结果用最小二乘法拟合得出电极的制备条件与氧气还原反应电化学参数之间的关系。电化学测试结果表明,各种条件下制备的电极的阴极极化过程都符合Rho提出的半经验公式规律;当气体扩散电极催化层PTFE面密度3.33 mg/cm2、造孔剂(NH4)HCO3面密度1.05 mg/cm2以及热压压力3.69 MPa时,气体扩散电极的氧还原活性最佳。     

酸性氯化亚铜水溶液电积铜的反应机理

用四种电化学方法研究了氯化亚铜水溶液电积铜的机理,表明在[Cl-]为2—4.5M的酸性溶液中,Cu(I)主要以CuCl_3~(2-)形态存在。CuCl_3~(2-)放电还原表现为扩散传质步骤控制的可逆电极过程。文中提出电极反应可能遵循的机理。     

电化学方法测定Tl~+研究进展

介绍了近年来电化学方法测定铊离子(Tl~+)的研究进展及离子选择性电极电位分析法、溶出伏安法在电极使用方面的创新。电极是电化学分析方法的关键,铊测定中电极的应用对比对于电化学方法创新具有重要意义。     

酸性氯盐水溶液中Cu(Ⅱ)离子在铜电极上阴极还原

本文采用多种电化学实验研究方法探讨了酸性氯盐水溶液中Cu(Ⅱ)离子在铜电极上阴极还原的反应机理和电极过程动力学规律。     

LiF-CaF_2-SmF_3体系熔盐电解制备SmFe合金的电化学机制研究

研究了1173 K时在Li F-CaF_2-5SmF_3(%,质量分数)体系中,Sm(III)在Mo电极和Fe电极上的电化学行为。当研究电极为惰性Mo电极时,通过循环伏安法(CV)和方波伏安法(SWV)的研究结果表明:Sm(III)在-1.58 V左右发生了一步单电子转移还原反应,生成了Sm(II),通过不同扫速(扫速不高于0.25 V·s-1)的CV曲线证实,Sm(III)/Sm(II)转换的氧化还原反应为可溶-可逆反应,该反应的存在将使电解电流效率降低;在Mo电极上未观察到Sm(II)→Sm(0)的信号,说明在该体系中无法在惰性电极上通过熔盐电解直接得到金属Sm;当研究电极为Fe电极时,CV和开路计时电位(OCP)检测均发现了Sm Fex合金生成的电化学信号,证实Sm(II)可以在活性铁电极上发生欠电位沉积从而生成Sm Fex合金;对合金进行了电感耦合等离子体发射光谱(ICP)、X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析,确认了合金中的相成分为Sm Fe2,Fe和Sm。     

铜电解液中硫酸质量浓度和温度对明胶分解的影响

采用透析的方法将铜电解液中相对分子质量大于3500的明胶进行分离,以二喹啉甲酸(BCA)法测定所得明胶质量浓度,研究了硫酸质量浓度和温度对铜电解液中明胶分解规律的影响.铜电解液中Cu2+基本不影响明胶的稳定性;电解液温度升高和硫酸质量浓度增大,都加剧了明胶的分解.在相同温度下,硫酸质量浓度在150~180 g·L-1范围内每增加15 g·L-1,明胶分解反应速率常数增大约1.2倍;而在相同的硫酸质量浓度下,温度在55~70℃范围内每增加5℃,明胶分解反应速率常数增大约1.5倍.对于铜电解生产,电解液中硫酸质量浓度150~180 g·L-1以及温度60~65℃,可推算出电解液在电解槽中停留3~4 h,明胶的分解率达50%~80%;电解液经过完整的一周循环约需6 h,明胶的分解率可达到70%~90%.     

电沉积Ni-Mo-C合金电极析氢机理的研究

采用电沉积法在纯铜表面制备Ni-Mo-C合金电极材料,采用线性伏安扫描法(LSV)、循环伏安(CV)和电化学阻抗谱(EIS)等方法对Ni-Mo-C合金在1 mol/L NaOH溶液中的析氢机理进行研究。结果表明:Ni-Mo-C电极表面发生的析氢反应(HER)是分步进行的,即H_(ads)的吸附和脱附,两步反应均为受扩散控制的不可逆反应;C元素可通过抑制H_(ads)的吸附,增强电极对H_(ads)的脱附能力,进而提高合金的析氢性能;高电极电位下,Mo会与Ni发生协同效应,增强合金的析氢性能。     

金属电解沉积过程中的能量效率

考察金属电解沉积所需电能的各个组成部分。评论了节省能量的各种措施,其中包括使用具有低的氧超电压和尺寸稳定阳极(DSA)。将其作为电极反应电化学参数、电解质离子电阻率和电极内电子电阻率的函数,来计算平行电极上的电流密度分布。在铜电解沉积系统中,采用(DSA)阳极,从实验上证明了数学模型的正确性。使用尺寸稳定阳极所取得的能量节省,表明它主要受阳极基底内阻的影响。而动力学参数变化的影响则是次要的。     

电解水析氢的Ni—S非晶态合金电极的研究

用电沉积法在含有硫代硫酸内的电镀液中制备Ｎｉ－Ｓ合金电极。该电极在５ｍｏｌ／ＬＮａＯＨ溶液，８０℃作析氢反应的电极，实验结果表明，硫含量为２９．４％的非晶态合金电极对氢的析出反应具有优良的催化性能，在１５０ｍＡ／ｃｍ２的电流以密度下，析氢反应的超电压压约为８２ｍＶ。它在连续或间歇电解条件下均具有良好的电化学稳定性。并用ＸＲＤ及ＳＥＭ研究了此合金电极在电解前后的组织结构特点。     

苯并三氮唑和钨酸钠对铜的协同缓蚀效应研究

通过极化曲线和交流阻抗谱研究了苯并三氮唑(BTA)和钨酸钠(Na2WO4)对紫铜在5%Na Cl溶液中电化学行为的影响。研究表明,在5%Na Cl溶液中,BTA和Na2WO4单独使用均能够抑制铜电极的阳极极化和阴极极化,对铜的腐蚀具有阻碍作用。两者复配使用能够进一步增大电荷转移电阻,阻碍铜腐蚀电化学反应的电荷转移过程,抑制铜的溶解和氧在电极表面还原,显示出协同缓蚀效应。     

金刚石表面终端和电解液pH值对铌基硼掺杂金刚石电极电化学性能的影响

以H2和CH4为反应气体,B2H6为硼掺杂源,采用热丝化学气相沉积法(HFCVD)在金属Nb上制备不同硼原子浓度的硼掺杂金刚石薄膜(BDD)电极。采用场发射扫描电镜(FESEM)、拉曼光谱仪(Raman spectrometer)和电化学工作站对金刚石薄膜的形貌、质量和电化学性能进行分析,研究金刚石表面端基和电解液pH值对BDD电极电化学性能的影响。结果表明,硼烷:甲烷=1%~2%(体积分数)的氢终端BDD电极,在酸性电解液(1mol/L H2SO4)中具有最宽的电势窗口(3.8V),在酸性溶液中具有极低的背景电流(~10-5A)。     

面电极铜电沉积分形生长规律研究

为厘清铜电沉积过程中枝晶生长规律,探讨了各因素如有无添加剂（盐酸、十二烷基硫酸钠和明胶）、电压、Cu2+浓度等对铜面电极电沉积过程中枝晶生长的影响。结果表明,无添加剂时,增大电压和Cu2+浓度,都有利于增加铜枝晶数量;高电压,尤其是电压为25 V时,铜枝晶现象十分显著。盐酸能促进铜枝晶分形,而十二烷基硫酸钠、明胶可以抑制铜枝晶生长现象。     

NH3-(NH4)2SO4体系隔膜电解铜电化学研究

PCB板(印刷电路板)剪裁铣削渣中含有金属铜和铝,且塑料含量高,采用电化学溶解隔膜电积工艺可以实现铜的剥离并得到高品位阴极铜。该工艺具有流程短、电流效率高、产品纯度高等优点,具有广阔的应用前景,但其电化学机理尚不明确,本文以PCB制造过程中产生的含铜固废作为阳极,采用钛板为阴极,在NH₃-(NH₄)₂SO₄体系中采用隔膜电解工艺进行了一系列试验,包括不同铵盐体系、氨/硫酸铵体系中不同电极、氨/硫酸铵体系不同电解液组成的电化学行为曲线以及NH₃-(NH₄)₂SO₄体系电沉积铜的控制步骤、成核机理等。结果表明,氨/硫酸铵体系中电积铜的起始还原电位最低,电积时电耗较低,且该体系中氢的析出电位均较负,可避免因析出氢气降低阴极电流效率的副反应;NH₃-(NH₄)₂SO₄体系中Cu²⁺在钛电极表面的电沉积反应为不可逆...     

熔盐电解制备铝锂合金中阳极过程动力学参数的分析与计算

680℃下,在LiCl-LiF-KF体系中分别以LiCl和Li2CO3为原料电解制备铝锂合金,采用连续脉冲-计算机法测量阳极过电压并研究极化曲线的变化,根据电极过程动力学的理论计算并分析了CO2-3放电机理和反应速度控制步骤.研究表明：在电流密度为0.1-0.3 A·cm-2的Tafel区内,LiCl电解电极反应受电化学极化控制,Li2CO3电解电极反应受化学极化控制;电解Li2CO3时整个电极反应速率是由炭阳极上配合氧离子的缓慢放电引起的电化学控制步骤决定的.     

8-羟基喹啉在电化学分析中的应用

本文叙述了8-羟基喹啉及金属配合物的电极反应性质、8-羟基喹啉在电化学分析中的应用及今后的展望。