锌电积用钛基掺聚苯胺热解碳氮SnO2-Sb2O3/PbO2电极

为了得到成本低、电催化活性高和稳定性强的锌电积用钛基二氧化铅电极,本文以聚苯胺热解碳氮(CN)作为钛基锡锑氧化物中间层的掺杂剂,继而沉积制备得到Ti/CN-SnO₂-Sb₂O₃/α-PbO₂-ZrO₂/β-PbO₂-TiO₂(Ti/CN-PbO₂)电极.用SEM、EDS对掺杂碳氮的锡锑氧化物层和Ti/CN-PbO₂电极进行表面形貌观测和元素分析,采用循环伏安,阳极极化曲线和交流阻抗分析掺杂CN的锡锑氧化物层对Ti/CN-PbO₂活性层电化学性能的影响,在30 ℃,150 g/L硫酸,50 g/L Zn²⁺电解液中进行电极强化寿命实验.结果表明,在锡锑氧化物的烧结过程中掺杂一定量的聚苯胺后,能够减轻氧化物层的龟裂现象,同时使得Ti/CN-PbO₂电极表现出更好的电催化活性,Ti/CN-PbO₂电极的加速寿命为925 h,为未掺杂CN的Ti/SnO₂-Sb₂O₃/α-PbO₂-ZrO₂/β-PbO₂-TiO₂(Ti/PbO₂)电极的2.5倍.     

超声对Ti/SnO2+Sb2O3/PbO2电极材料结构及电极性能的影响

用SEM和XRD技术测定和分析了不同超声波作用时间下Ti／SnO2 Sb2O3／PbO2电极材料的表面形貌和结构，应用循环伏安法研究了超声波作用时间对Ti／SnO2 Sb2O3／PbO2电极在1．0mol／LH2SO4溶液中的伏安特性的影响．实验结果表明：超声波作用于电极材料会对电极表面的形貌和结构产生影响；电极经超声处理20min后，其循环伏安峰电流与未经超声波作用时相比增加了近1倍；电极的电化学活性表面积随超声波作用时间的延长呈先增大后减小的趋势，在本实验中超声波作用时间为20min时，伏安电荷最大，即活性表面积最大.     

改性PbO2电极电化学催化裂解的稳定性研究(英文)

目前,国内外污水处理工艺主要以厌氧-缺氧-好氧(A2/O)处理工艺为主,A2/O工艺是一种典型的除磷脱氮工艺,特点是厌氧、缺氧和好氧三段功能明确,界线分明,可根据进水条件和出水要求,人为地创造和控制三段的时空比例和运转条件,只要碳源充足,便可根据需要达到比较高的脱氮效率。然而,传统A2/O工艺存在以下两个缺点:(1)由于厌氧区居前,回流污泥中的硝酸盐对厌氧区产生不利影响;(2)由于缺氧区位于系统中部,反硝化在碳源分配上居于不利地位,影响了系统的脱氮效果。而当发生偷排、漏排等引起的水质冲击时,A2/O工艺很难在短时间内使水质达到排放要求。电解法处理废水具有效率高、适应性强、无二次污染等特点,在处理有机废水方面优势明显。电化学氧化法是通过电极表面的电催化作用在电极上产生强氧化性物质使有机类化合物氧化降解。由产生强氧化性物质的途径和种类决定,该方法可分为直接和间接电化学氧化两类:(1)直接电化学氧化法通过在阳极表面产生金属过氧化物来实现有机类化合物的氧化降解。电极电解水生成羟基自由基(·OH),·OH与金属氧化物(MOx)结合,形成金属过氧化物。金属过氧化物在有机类化合物降解过程中能够抑制钝...     

Ti/SnO2+SbOx/MnO2(Ce)电极制备及性能表征

采用热分解法制备了不同浓度稀土元素铈掺杂钛基二氧化锰电极,通过SEM、极化曲线和EIS测试等方法分析了自制电极的形貌、催化性能和废水处理效果等.结果表明:适量铈元素的掺杂能改善二氧化锰电极的表面形貌,提高电极的析氯电催化活性,增强电极的耐蚀性和稳定性;使其在氯化钠电解质体系中处理亚甲基蓝印染废水的色度去除率达到96.9％,COD去除率达到91.8％.     

MnO2/NiCo2O4复合材料的控制合成及其电化学性能研究

采用两步合成法制备了MnO_2/NiCo_2O_4核壳结构纳米棒,使用场发射扫描电子显微镜、X射线衍射和电化学工作站研究了其形貌特征和电化学性能。研究结果表明,在α-MnO_2纳米棒上生长了均匀的NiCo_2O_4纳米片,这种核壳结构纳米棒所制备的电极在充放电电流密度为0.5A/g时比电容达到了434F/g,明显比纯α-MnO_2的比电容(256F/g)高,循环测试2 000次后,比电容保留量为91.8%,表现出了优秀的电化学性能,具有广阔的应用前景。     

BMIC-AlCl3离子液体的电化学性能

研究了酸性BMIC-xAlCl3(氯化-1-丁基-3-甲基咪唑-AlCl3)离子液体的电化学性能。结果表明,x(AlCl3)(AlCl3的摩尔分数)对离子液体的电化学性能有着较大的影响。当0.50.667时,随着x(AlCl3)进一步增大,电导率开始下降,阴极电流密度减小,阴极电流效率减小。沉积层随着x(AlCl3)的增大变得平整致密。此外,红外光谱研究发现,随着x(AlCl3)的增大,AlCl4-的吸收峰逐渐减弱,Al2Cl-7的吸收峰增强,但当x(AlCl3)>0.667时,Al2Cl-7的吸收峰又稍有减弱。     

异鼠李素的电化学行为及其测定

采用循环伏安法研究异鼠李素在电极上的电化学行为,建立差示脉冲伏安法测定其含量的电化学分析新方法。在pH 4.0醋酸盐缓冲液中,氧化峰电流与异鼠李素浓度在2.0×10~(-7)～1.2×10~(-6)mol·L~(-1)范围内呈良好的线性关系,检测限为3.0×10~(-8)mol·L~(-1)。玻碳电极可有效消除样品中其它组分对异鼠李素测定的干扰,已成功用于实际样品中异鼠李素含量的直接测定。该方法灵敏度高、检测范围宽,结果令人满意。     

基于SnO2/Fe3O4粒子电极的三维电极体系的电催化性能

通过水热法合成复合金属氧化物SnO_2/Fe_3O_4粒子电极,然后采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、磁滞回线等技术分别对粒子电极的晶体组分、形貌、元素组成和分子结构以及粒子电极的磁性特征进行表征。采用循环伏安法分析了三维电极系统的电化学性能,并进行了电催化氧化降解罗丹明B(RhB)的实验。结果表明,SnO_2/Fe_3O_4粒子电极负载稳定、导电性强、便于回收再利用,有利于电催化氧化降解反应。三维电极降解罗丹明B的析氧电流高于其他电极体系,电催化活性效果明显,90min内罗丹明B的降解率为100%、TOC去除率为83%,反应中产生的·OH是降解有机物的主要活性基。粒子电极在重复利用5次的情况下,对罗丹明B的降解率仍保持93%以上、TOC去除率保持在77%以上,具有稳定的电催化性能。     

电化学和sol-gel法结合制备Cu-SiO2薄膜——不同pH值CuSO4硅溶胶中Cu的电化学行为

研究金属或半导体在溶胶中的电化学行为对电化学和溶胶-凝胶(sol-gel)法结合制备掺杂金属和半导体的复合凝胶薄膜有极大指导意义。用循环伏安(CV)和计时安培(CA)法研究了电化学和sol-gel法结合制备Cu-SiO2凝胶薄膜时不同pH值CuSO4硅溶胶中Cu在玻碳电极上的电沉积和电结晶行为。结果表明:在pH=1.0~3.0的CuSO4硅溶胶中,Cu2+的扩散系数在pH=2.0时最小,pH=1.0时较pH=3.0时大,这也是造成硅溶胶中pH=2.0时还原最难,pH=3.0时次之,pH=1.0时最易的原因;Cu在硅溶胶中的电沉积为Langmuir型吸附-三维瞬时成核机理;硅溶液中Cu2+的传递系数均大于0.9,存在吸附层;Cu2+在吸附过程的总放电量Qads随pH值增大而增大;Cu的成核数密度都随电位增大而增大,随pH值增大而减小,故pH值在1.0~3.0内越大越不利于制备Cu-SiO2薄膜。     

不锈钢基PbO2-WC-CeO2复合镀的机理及镀层性能

不锈钢基PbO2-WC-CeO2复合电极克服了传统钛基二氧化铅(DSA)电极基体易钝化、寿命短和成本高等缺点,以往对其电化学性能研究不多。采用复合电沉积方式在不锈钢基体上制备了PbO2-WC-CeO2复合电极,通过循环伏安曲线(CV)考察了复合电极的电沉积过程;通过X射线衍射(XRD)、能谱分析仪考察了复合电极的元素组成;通过扫描电镜(SEM)考察了复合电极的表面形貌变化;通过Tafel曲线、析氧曲线考察了电极掺杂前后的电化学性能变化。结果表明:WC和CeO2固体颗粒的加入使得PbO2电沉积过程发生了择优生长和晶粒细化,电极耐腐蚀性能提高,催化活性和节能性能变佳。     

PEG/CPB复配改性二氧化铅电极的制备和性能

用电沉积法制备表面活性剂聚乙二醇（PEG）和溴化十六烷基吡啶（CPB）复配改性PbO₂电极,用SEM、XRD、电化学阻抗谱（EIS）和线性极化扫描（VA）等方法对其微结构和电化学性能进行了表征。结果表明,PEG/CPB复配改性在改善PbO₂镀层微结构中产生协同增效作用,使电极表面颗粒进一步细化均匀;复配改性电极明显提升了苯酚的催化降解活性,在2.5 h内对100 mg·L^-1苯酚溶液的降解率为98.7%。PEG/CPB复配改性电极电催化活性的提升与电极的活性表面积增大、电化学反应电阻减小和析氧电位的提高有关。     

PbO_2-CeO_2电极的制备及其电化学性能

为解决传统铅银合金存在的铅污染和钛基PbO2(DSA)基体易钝化、使用寿命短等问题,以不锈钢为基体,用稀土Ce改性,制备了PbO2-CeO2电极。分析了PbO2的形成机理,通过析氧曲线、Tafel曲线、EDS能谱及扫描电镜考察了温度、电流密度、稀土Ce等对电极性能的影响及所制备电极的元素分布及表面形貌。结果表明:最佳制备工艺为190 g/L Pb(NO3)2,15 g/L Cu(NO3)2,0.5 g/L NaF,30 g/L CeO2,pH值为2～3,机械搅拌,温度70℃,电流密度10～20 mA/cm2,时间30 min;所制备的镀层平整、均匀,电化学性能优良,镀层中CeO2质量分数约为4%～6%;PbO2-CeO2电极析氧电位1 500 mV左右,节能性能明显优于传统惰性阳极。     

用研磨微电极研究LiMn2O4的循环伏安行为

用研磨微电极研究了尖晶石锂锰氧化物在1mol／L LiPF6／EC＋DMC＋EMC（1：1：1）电解液中的循环伏安行为，并用SEM分析了电极的表面形貌和锰元素分布．结果表明，尖晶石锂锰氧化物在研磨微电极上较在粉末微电极上稳定，嵌脱锂离子过程也更可逆．比较发现，固态法合成的尖晶石锂锰氧化物的循环稳定性较溶胶-凝胶法合成的要好，这一结果与XRD结晶度分析结果吻合，说明研磨微电极能够快速有效地评价尖晶石锂锰氧化物的循环稳定性及锂离子嵌脱过程的可逆性．     

Electrochemical degradation of waters containing O-Toluidine on PbO2 and BDD anodes

Electrochemical oxidation of O-Toluidine (OT) was studied by galvanostatic electrolysis using lead dioxide (PbO₂) and boron-doped diamond (BDD) as anodes. The influence of operating parameters, such as current density, initial concentration of OT and temperature was investigated. Measurements of chemical oxygen demand were used to follow the oxidation. The experimental data indicated that on PbO₂ and BDD anodes, OT oxidation takes place by reaction with electrogenerated hydroxyl radicals and is favoured by low current density and high temperature. Furthermore, BDD anodes offer significant advantages over PbO₂ in terms of current efficiency and oxidation rate.     

Facile synthesis of tremella-like MnO2 and its application as supercapacitor electrodes

In this work, three kinds of ultrathin tremella-like MnO₂ have been simply synthesized by decomposing KMnO₄ under mild hydrothermal conditions. When applied as electrode materials, they all exhibited excellent electrochemical performance. The as-prepared MnO₂ samples were characterized by means of XRD, SEM, TEM and XPS. Additionally, the relationship of the crystalline nature with the electrochemical performance was investigated. Among the three samples, the product with the poorest crystallinity had the highest capacitance of 220 F/g at a current density of 0.1 A/g. It is thought that the ultrathin MnO₂ nanostructures can serve as promising electrode materials for supercapacitors.     

制备温度对改性二氧化铅电极材料析氧电催化性能的影响研究

通过直流阳极氧化复合电沉积法制备一种新型锌电积用β-PbO_2-MnO_2-WC-CeO_2节能催化阳极材料,采用循环伏安法(CV)和交流阻抗(EIS)研究制备温度对阳极材料析氧电催化活性的影响。循环伏安测试结果表明,温度为65℃时制备的阳极材料具有较小的阳极峰电位(Ep=1.705V)和较大的阳极伏安电荷(q*=3.367×10~(-2)C),析氧电催化活性点最多,具有较好的电催化活性。交流阻抗测试结果进一步证实65℃时制备的阳极材料在电解锌溶液中具有更小的容抗弧,表明该电极材料在工业电解锌溶液中发生析氧反应需要克服的能垒小,电极反应速率较快,电催化活性较高。     

Self-template route to MnO2 hollow structures for supercapacitors

Birnessite-type MnO₂ hierarchical hollow structures were prepared through a self-template route, by the direct reaction between the aqueous solution of KMnO₄ and solid MnCO₃ precursor crystals, and followed by the removal of MnCO₃ core with HCl. Field emission scanning microscopy (FESEM) images indicate that the shells of hierarchical hollow structures consist of the interconnected sheets with a thickness of about 30 nm, and transmission electron microscopy (TEM) images show that the thickness of the shells can be adjusted over a range from 50 to 80 nm by changing the molar ratio of MnCO₃/KMnO₄. The electrochemical properties of the as-prepared MnO₂ were characterized by cyclic voltammetry (CV) and galvanostatic charge-discharge tests in 1 M Na₂SO₄ solution. The sample obtained at a higher MnCO₃/KMnO₄ molar ratio (i.e., 50:1) shows a relatively higher specific capacitance of 169 F g^− 1 than 111 F g^− 1 of the sample obtained under a lower molar ratio of 25:1 at the current density of 250 mA g^− 1.