锌-空气电池Co-PPy-C复合催化剂的电化学性能研究

采用化学氧化聚合法合成了以碳为载体的钴-聚吡咯(PPy)配合物Co-PPy-C,作为气体扩散电极的氧还原催化剂。利用极化曲线、交流阻抗、计时电流等电化学方法测试了其在碱性介质中(6 mol/L KOH)氧气气氛条件下氧还原的催化性能。电极电位在-0.20 V vs.Hg/HgO时,催化剂电流密度达到158 mA/cm2,显示出优越的氧还原电催化性能;采取催化层/集流体/气体扩散层的排布方式,以纯锌为负极,6 mol/L的KOH为电解液,将气体扩散电极与锌负极组装成锌-空气电池。电池以80 mA/cm2进行恒流放电,放电电压为1.0 V,且性能稳定。     

ZnCl2–NH4Cl溶液中锌配合离子的阴极还原

采用多种电化学方法探讨了ZnCl2–NH4Cl溶液配制液中精炼锌的阴极过程. 结果表明：Zn(II)离子在ZnCl2–NH4Cl溶液配制液中阴极还原生成金属锌的电极过程，具有两电荷放电一步完成和电荷转移控制的不可逆电极过程动力学规律，Zn(II)离子在此溶液配制液中主要以[Zn(NH3)4]2+配合离子存在，而直接在阴极放电的配合离子物种是[Zn(NH3)2]2+.     

温度对电沉积氢氧化镍电化学性能的影响

在0.1mol/L的Ni(NO3)2溶液中,采用电化学沉积法制备出适用于锌镍微电池的氢氧化镍电极,研究了电沉积温度对Ni(OH)2电极的电化学循环伏安性能以及充放电性能的影响。测试结果表明,电沉积方法制备的Ni(OH)2电极适合于微电池的制作。30°C下电沉积制备的Ni(OH)2电极具有优异的电化学性能,其质子扩散系数为7.71×10-12cm2/s,放电比容量为1285μAh/cm2,利用率达91.4%。     

锰酸锂的制备及其在中性电解液中的电容性能

用高温固相法合成尖晶石型锰酸锂(LiMn2O4)电极材料.X射线衍射结果表明:800 ℃下得到纯的尖晶石型LiMn2O4样品.利用恒流充放电、循环伏安和交流阻抗等测试方法研究LiMn2O4在2 mol/L(NH4)2SO4溶液中的电容性能.结果表明:LiMn2O4电极材料在中性电解液中有较好的电容性能,电极的充放电曲线基本呈线性关系,比容量可达90F/g.电极经500次循环后容量并无衰减,具有极好稳定性.交流阻抗结果显示:LiMn2O4电极材料在2mol/L(NH4)2SO4溶液中内阻仅为0.3Ω.     

聚四氟乙烯在锌-空气电池中的应用

为了改进锌－空气电池空气电极的、配方及工艺,笔者选用憎水型聚合物聚四氟乙烯作为空气电极的制膜基材和粘结剂,对其在电极中的用量及工艺参数进行了优化研究,并利用扫描电镜对电极的表观形态进行了观察,从微观结构上对电极的结构与性能关系进行了探讨。研究结果表明,所制得的空气扩散电极的电化学性能良好,由其与锌电极组装成的电池样品放电容量高达３６００mAh以上。     

酸性锌空电池中锌在钛电极上沉积与溶出研究

为研究开发酸性电解质可充式二次锌空电池,实验研究了以钛板为基体的锌电极,通过线性扫描曲线、SEM、金相、以及充电等方法来测试其性能,考察酸度、电流密度对锌沉积性能的影响程度,探索在酸性环境下最佳的溶液配比和最适宜的电流密度。在常温、酸浓度为1.0 mol/L,沉积锌适宜的电流密度为50～60 mA/cm2,沉积在钛板上锌的槽电压平台为3.0～3.1 V,沉积上的锌均匀致密,没有明显的枝晶和变形问题;六次循环沉积溶出实验后,电流效率高于85%,说明钛板是可行的新型可充式酸性锌空电池的锌载体材料。     

温度对十八胺在饱和盐溶液中性能的影响

通过溶解性和表面活性对比了温度为5、15、25℃时对KCl浮选捕收剂十八胺(ODA)在水溶液、饱和KCl溶液和饱和KCl-Mg Cl2溶液中性能的影响。结果表明,25℃时ODA在水溶液中的临界聚集浓度(CAC)是4.65×10-4mol/L,而饱和KCl溶液中是2.19×10-5mol/L,饱和KCl-Mg Cl2溶液中是8.63×10-6mol/L。在相同温度下,ODA在饱和盐溶液中的溶解度和表面活性与水溶液中相比都有所降低。此外,随着温度的降低,ODA的表面张力值与浊度值升高,溶解度也不断降低,表面活性变差,溶液表面最大吸附量(Γmax)减少,最小分子吸附面积(Amin)增大,但温度对溶液的临界聚集浓度(CAC)无明显影响。     

废旧锌锰电池回收利用的研究

采用人工分选和焙烧-浸出法相结合的湿法回收技术,对废旧锌锰电池进行回收处理,制取活性二氧化锰、硫酸锰、氯化铵、七水硫酸锌。实验表明,H2SO4浓度对ZnSO4.7H2O的产率影响较大,当H2SO4浓度为5.3 mol/L时,ZnSO4.7H2O产率可达到77.5%;当pH=2时,一节华太1#电池NH4C l产量可达到7.0 g;当H2SO4浓度为1.5 mol/L时,可得到质量较好的MnO2和MnSO4。     

锌基电池碱性电解液低温研究

锌基电池大多采用碱性水溶液电解液，在低温下常常容易结冰凝固，电导率降低，导致电池性能大大降低。本文主要研究了不同浓度的氢氧化钾溶液在低温条件下的冷凝情况。研究发现，低温(-18℃)下，1 mol/L KOH溶液全部结冰变为固态，而6 mol/L KOH溶液均未结冰保持溶液状态。另外比较研究室温(25℃)和低温(0℃)条件下6 mol/L KOH溶液的电导率，发现低温(0℃)条件下6 mol/L KOH溶液的电导率相比室温下的电导率普遍低得多，大概降低将近一半左右。     

LiClO_4浓度对Li-MnO_2电池高低温性能的影响

考察了碳酸丙烯酯(PC)+乙二醇二甲醚(DME)电解液中LiClO_4浓度对Li-MnO_2一次电池内阻、开路电压及高低温放电性能的影响。在-25℃,LiClO_4浓度为1.2 mol/L时,电池性能最好;300 mA放电时LiClO_4浓度为1.2 mol/L比1.0 mol/L的电池放电平台约高90 mV,放电比容量约高14%。随着温度的升高,电池放电性能的差异逐渐减小;在50℃时,不同LiClO_4浓度的电池放电平台和比容量相近。     

煅烧菱镁矿在氯化铵乙二醇溶液中的浸取动力学

系统地研究了菱镁矿的煅烧条件以及煅烧粉在氯化铵乙二醇溶液中的浸取动力学. 菱镁矿在750℃下煅烧2 h左右能使MgCO3分解完全而CaCO3不分解,过烧会使晶粒长大,从而降低浸取速率. 在消除外扩散影响的前提下,浸取过程在反应物(NH4Cl与MgO)以化学计量比反应、氯化铵的初始浓度为0~1.23 mol/L时符合未反应收缩核模型(Unreacted shrinking core model),且浓度为1.23 mol/L时浸取速率达到最大;浸取速率受表面化学反应控制,活化能为44.74 kJ/mol.     

化学镀铜对LaMgNi3.7Co0.3储氢合金电化学性能的影响

在LaMgNi<,3.7>Co<,0.3>储氢合金粉末表面进行化学镀铜处理.覆铜后的合金粉末与镍粉混合后涂于泡沫镍上制成电极.当镀液中Cu<'2+>为1.2g/L,温度为30°C,pH为3.0,反应时间为2min时,合金电极在6 mol/L KOH电解液中的最大放电容量和循环稳定性能都有显著提高,合金电极的交换电流密度...     

单扫描示波极谱法测定盐酸普罗帕酮

建立了盐酸普罗帕酮(Propafenone Hydrochloride,心律平,简称PPF)的单扫描极谱分析方法,在0.12mol.L-1NH3.H2O-NH4Cl(pH=9.25)溶液中,盐酸普罗帕酮得到一良好的二阶导数还原峰,Ep(vs.SCE)=-1.424V。峰电流与浓度在4.0×10-7~8.0×10-6mol/L范围内呈良好线性关系(r=0.9994,n=11),检出限为2.0×10-7mol/L。并研究了该波的性质及电极反应机理。用该方法测定盐酸普罗帕酮,结果令人满意。     

微弧氧化电极制备条件对三维光电催化的影响

利用微弧氧化方法在钛网表明制备了Ag~+修饰的钛网膜电极,采用SEM和EDS对钛网膜电极进行表征,研究了钛网膜电极制备条件对三维光电催化亚甲基蓝脱色效率的影响。结果表明:当以微弧氧化电解液选择Na_3PO_4,Na_3PO_4的浓度6 g/L,电压270~310 V,电解液中加入的Ag~+的浓度为0.010 mol/L,微弧氧化5 min制备的钛网膜为主电极,三维光电催化体系中亚甲基蓝的浓度为5 mg/L,硫酸钠浓度为0.01 mol/L,外电压为2V,对亚甲基蓝的脱色率可以达到54.3%。     

化学镀镍对LaMgNi3.7Co0.3储氢合金电化学性能的影响

在LaMgNi3.7Co0.3储氢合金粉末表面进行化学镀镍处理。镀覆镍的合金粉末与镍粉混合后涂于泡沫镍上制成电极。当镀液中Ni2+为40 g/L、温度为50°C、镀液pH为8.0、反应时间为30 min时,合金电极在6 mol/L KOH电解液中的最大放电容量和循环稳定性都有显著提高,合金电极的交换电流密度增大,极化电阻降低,其动力学性能增强。     

硫酸铵/氯化铵处理对粘胶纤维热裂解行为的影响

利用热重分析方法对硫酸铵/氯化铵处理粘胶纤维的热裂解行为进行了研究,并求解出粘胶纤维热裂解反应的动力学参数。结果表明,硫酸铵/氯化铵处理粘胶纤维与传统的硫酸/尿素处理粘胶纤维相比,其裂解反应的温度更低,收率更大;硫酸铵/氯化铵催化体系的活性催化组分在一个宽温度范围内缓慢释放,对粘胶纤维裂解反应的催化效果更佳;粘胶纤维经硫酸铵/氯化铵催化剂处理后,反应级数由1.1增大到3.2,反应活化能由237kJ/mol降低到94kJ/mol。采用此催化体系制备的粘胶碳纤维抗拉强度达到1.05GPa。     

KOH/甲醇溶液中Pb电极上电化学还原CO2

化学转化CO2为更有价值的物质对于缓解大气中的温室气体极为重要.以Pb片为工作电极,石墨电极为对电极,银-氯化银电极为参比电极,研究了0.1 mol(L(1 KOH/甲醇电解液中电化学还原CO2的行为.结果表明,在所考察的范围内,常压下CO和甲酸生成的法拉第效率在258 K时最大,分别为9.62%和78.74%,常温加压条件下,CO2压力为1.2 MPa时CO和甲酸生成的法拉第效率最大,分别为13.93%和24.00%.进一步进行电极反应的动力学研究,得CO2电化学还原生成CO和甲酸的反应级数分别为0.573和0.671.     

二水硫酸钙在铵盐溶液中溶解度测定及热力学计算

利用溶解法测定了二水硫酸钙(CaSO4×2H2O)在NH4Cl-H2O体系和NH4Cl-(NH4)2SO4-H2O体系中298.15~343.15 K温度范围内的溶解度. 结果表明,CaSO4×2H2O在2个体系中的溶解度均随NH4Cl浓度增加而增大;温度对CaSO4×2H2O的溶解度影响不明显. 利用混合电解质NRTL模型对实验数据进行模拟计算,得到了新的能量相互作用参数,建立了CaSO4×2H2O(s)-NH4Cl-(NH4)2SO4-H2O体系的混合电解质模型,计算值与实验值相对偏差为2.36%.     

聚(α-甲基苯乙烯/甲基丙烯酸丁酯)无皂乳液的合成与性能

以聚(甲基丙烯酸丁酯/丙烯酸钠)[P(BMA/AANa)]低聚物为乳化剂,合成了无皂聚(α-甲基苯乙烯/甲基丙烯酸丁酯)P(AMS/BMA)乳液,考察了P(BMA/AANa)用量、AMS和BMA配比对无皂乳液电解质稳定性、冻融稳定性和高温稳定性以及成膜耐水性的影响。当P(BMA/AANa)37%(质量分数,下同),AMS和BMA总量18.5%,m(AMS)∶m(BMA)=1.0∶1.5,(NH4)2S2O80.3%,反应温度70～75℃,反应时间3 h时,合成乳液冻融指数为5,60℃下保温120 h无变化,涂膜剥落或起皱的时间为67 h,w[P(AMS/BMA)]=0.1%的乳液加入c(KCl)=0～2.5 mol/L的氯化钾水溶液中,透光度为41%～42%,表明乳液具有较好的性能。     

主盐浓度对Au-Pt合金催化剂性能的影响

Au-Pt纳米微粒对氧气的还原与析出反应具有高效的催化活性,可以作为锂空气电池的正极催化材料。在碳纸上恒流电沉积Au-Pt合金,并研究了主盐浓度对Au-Pt合金的微观形貌、组成及性能的影响。结果表明:在氯金酸8mmol/L、氯铂酸12mmol/L、硫酸0.5mol/L、电流密度20mA/cm~2、时间25s的条件下,可获得粒径约为200nm的Au_(0.5)Pt_(0.5)纳米微粒,其在离子液体电解液中对氧气的催化活性较高。用该工艺条件下制备的空气电极所组装的锂空气电池的放电平台约为2V,在600mA/g条件下可定容循环13次。