钛基材上制备TiO2纳米管阵列电极的电化学性能

在0.5%(质量分数)NH4F/甘油电解液中通过恒压阳极氧化法在钛基体上制备TiO2纳米管阵列.采用循环伏安法、紫外-可见吸收光谱、顺磁共振波谱仪和傅立叶红外谱对TiO2纳米管阵列的表面性能进行了表征.结果表明:TiO2纳米管阵列电极可发生两个光化学过程,测得的电化学激发能?EOH/?OH＞1.643 V,对应的吸收光波长λ＜853 nm;TiO2纳米管阵列电极光化学性能变化是由于在电极表面发生Ti3+与Ti4+转化的过程中形成了·OH.     

纳米TiO2同时增强增韧不饱和聚酯树脂（TiO2／UPR）的研究

用“反应法”制备纳米TiO2/UPR，在反应过程中纳米TiO2粉发生轻微水解反应，产生的羟基与不饱和聚酯中的羧基反应，成功地将纳米TiO2粒子接入不饱和聚酯长链，这种新的结构实现了对不饱和聚酯同时增强增韧改性，纳米TiO2/UPR弯曲强度和冲击强度较UPR分别提高了55％和46％，当纳米TiO2含量从1％增加至10％时，发现纳米TiO2/UPR有明显的脆－韧转变现象，纳米TiO2含量6％时为脆－韧转变点。     

纳米TiO_2/Cu_2O复合物的可见光降解活性艳红和分解水制氢的机理

采用溶胶-凝胶法和化学沉积法制备纳米TiO2/Cu2O复合粉体。可见光光催化实验结果表明:TiO2/Cu2O复合粉体具有较高的可见光降解活性和分解水制氢性能。根据TiO2和Cu2O的导带和价带位置以及TiO2、Cu2O和TiO2/Cu2O复合粉体的可见光光催化实验结果,提出TiO2/Cu2O复合粉体的可见光光催化机理:在可见光照射下,Cu2O导带上产生的电子转移到TiO2的导带上,Ti4+捕获这些电子后成为Ti3+,这些被捕获的电子具有很长的寿命,能转移到复合粉体和溶液的界面。在光降解活性艳红的过程中,这些电子与吸附氧结合后可最终形成过氧化物自由基或氢氧自由基,从而氧化有机物;而在分解水制氢过程中,这些电子与H+结合后可形成H2。光照后TiO2/Cu2O复合粉体的XPS表征显示Ti3+的存在,证明机理理论的正确性。     

TiO_2纳米管阵列的制备及其光催化产氢活性研究

采用阳极氧化法在乙二醇电解液中制备了高度有序的TiO2纳米管阵列,分别通过SEM、EDX表征其形貌及元素组成,并探讨了TiO2纳米管的生长过程。结果表明,TiO2纳米管的形成过程是一个由纳米多孔膜结构向独立有序的纳米管阵列转变的过程。同时以TiO2纳米管为光阳极,采用双室光电化学池制氢体系,利用光照TiO2产生的光电压与双室电解液pH差产生的化学偏压的协同效应可达到水的分解电压,充分实现高效率、低能耗制氢的目标。无外加电压及牺牲剂条件下,TiO2纳米管的光电流密度为6.51 m A/cm2,光照1 h产氢量高达108.9μmol/cm2。     

应用于染料敏化太阳电池的TiO2纳米复合电解质材料

研究了以凝胶电解质和无机纳米复合电解质取代液态电解质，在保持体系电导率的同时，增强对溶剂的保持能力，提高DSCs的稳定性。以自由基聚合法制备了聚（4-乙烯基吡啶）作为骨架，通过化学交联制备了具有三维网络结构的凝胶电解质体系，并与TiO2纳米粉末复合制备了有机．无机纳米复合电解质体系。利用FTIR、交流阻抗、差热分析等方法对纳米复合电解质体系进行了分析与表征。制备了纳米复合材料作为电解质的准固态染料敏化太阳电池，并测定了电池的光电性能。结果表明：化学交联法制备的凝胶电解质和纳米复合电解质均具有与液态电解质相当的电导率，而其对电解质溶剂的保持能力相对于液态电解质体系有所提高：复合电解质体系中的TiO2纳米颗粒既可以作为体系的骨架，又提高了体系的热稳定性。以纳米复合电解质制备的DSC光电转换效率达到了3．3％（1cm^2有效面积，100mW／cm^2光强）。     

纳米TiO2催化超声降解酸性品红溶液的性能研究

采用处理过的市售的锐钛型和金红石型纳米TiO2作为催化剂，研究了各种因素对酸性品红超声降解反应的影响。结果表明在锐钛型纳米TiO2作用下超声降解酸性品红的效果明显优于金红石型纳米TiO2。超声波频率25kHz，输出功率50w，催化剂用量500mg／L，pH为3．0，酸性品红水溶液初始浓度10mg／L，的条件下，60min左右降解率即可达到80％以上，180min酸性品红基本可全部降解，COD的去除率也可达到了99．0％。因此，锐钛型纳米TiO2催化超声降解有机污染物的方法具有很好的应用前景。     

湖南大学研发纳米二氧化钛改性氟碳涂料

湖南大学余刚、胡波年和杨景花等人日前研究成功一种纳米二氧化钛改性氟碳涂料及其制备工艺与应用，该涂料是将锐钛矿型纳米TiO2和金红石型纳米TiO2混合物添加到现有氟碳涂料中，添加比例为：锐钛矿型纳米TiO2和金红石型纳米TiO2混合物，氟碳涂料的质量比为1～4：100；所述锐钛矿型纳米TiO2和金红石型纳米TiO2混合物中，锐钛矿型纳米TiO2和金红石型纳米TiO2二者质量配比为4：1。本发明还包括所述改性氟碳涂料的制备工艺及用于涂敷铝合金板材的前处理工艺。使用本发明之氟碳涂料涂装后的铝合金型材和板材具有良好的白清洁性能，耐沾污和耐洗刷性能，良好的耐候性、耐化学腐蚀性，防水防潮，质量轻、防震、隔声、隔热、色泽均匀、不开裂、不变形、不剥落、不褪色等特点。     

热氧化制备TiO2纳米薄膜电极及其光电化学性质研究

利用管式炉热氧化金属钛片法方便的制备了金红石型TiO2纳米薄膜，并用纳米Au粒子对薄膜电极进行修饰。结果表明，在650℃热氧化30min形成的TiO2薄膜具有最好的光电化学性质，在此条件下形成的薄膜厚度约为2μm，薄膜表面被尺寸大小不等的纳米TiO2棒所覆盖，长为100～600nm，直径为90～100nm。TEM观测结果表明，纳米Au粒子的尺寸为30～50nm，当薄膜电极表面吸附0．37μg/cm^2的纳米Au粒子时光电流可提高约1．4倍。     

TiO2纳米粒子改性有机醇酸涂料性能研究

利用金红石型TiO2纳米粒子改性醇酸涂料提高醇酸涂料的各种性能.结合物理和化学分散，并选取合适的分散剂，解决了TiO2纳米粒子在醇酸涂料中的分散问题；性能测试结果表明，与普通钛白粉醇酸涂层相比，TiO2纳米粒子改性醇酸涂层具有很强的抗紫外线性、强耐盐雾性以及较高的耐磨性能.     

用改进的扩散火焰反应器受控合成纳米TiO_2颗粒

韩国学者最近报道了用改进的扩散火焰反应器合成纳米TiO2颗粒的方法。纳米TiO2颗粒具有高活性、高敏感性，可用作催化剂、探测器探头、超紫外光的强吸收剂、上色剂或涂层材料等。纳米TiO2颗粒一般用火焰反应器通过气体-颗粒转化来制备，这种方法能很好地控制颗粒尺寸、颗粒相结构和纯度。扩散火焰具有很高的浓度梯度和温度梯度，是合成纳米TiO2颗粒的各种火焰中最有趣的工具之一。标准扩散火焰构成为先驱物/燃料/氧化剂。不同的扩散火焰构成对TiO2纳米颗粒的尺寸和相组成有很大影响。改进的扩散火焰反应器是由5个共轴管构成的多出口燃烧…     

均一亚微米级氧化铈抛光粉的制备

为得到均一的亚微米级二氧化铈（CeO₂）抛光粉,以六水合硝酸铈（Ce(NO₃)₃·6H₂O）为原料,以醇－水混合溶液为溶剂,采用溶剂热法合成CeO₂。改变Ce3+浓度和醇-水体积比,利用X射线衍射仪（XRD）、激光粒度分布仪、扫描电子显微镜（SEM）对CeO₂的物相组成和形貌特征进行表征,分析CeO₂粒子的形成过程。将合成的CeO₂用于6H-SiC晶片Si面的化学机械抛光（chemical mechanical polishing,CMP）,利用原子力显微镜（atomic force microscopy, AFM）和电子天平得出CeO₂的抛光性能。结果表明:Ce3+浓度为0.10 mol/L,醇－水体积比为3∶1时合成的CeO₂的形貌规则、晶粒尺寸适中且粒度分布均匀。采用其抛光后,晶片表面粗糙度R_a为0.243 nm,材料去除速率d_MRR为287 nm/h。合成的CeO₂适用于化学机械抛光。      

Reduction behavior of cerium(Ⅲ) ions in NaCl-2CsCl melt

The cathodic process of cerium(Ⅲ) ions in NaCl-2CsCl melt was studied by cyclic voltammetry and square wave voltammetry with tungsten and gold electrodes at 873 K. The two electroanalytical methods yield similar results. The cathodic process of cerium(Ⅲ) ions consists of two reversible steps: Ce3+ + e-= Ce2+ and Ce2+ + 2e-= Ce. The half wave potentials of Ce3+/Ce2+ and Ce2+/Ce were determined as -2.525 V vs. Cl2/Cl- and -2.975 V vs. Cl2/Cl-, respectively. The diffusion coefficient of Ce3+ was also determined as 5.5 × 10-5 cm2·s-1.     

热镀锌层柠檬酸改进型铈盐转化膜的生长机理

将热镀锌钢板浸入含有25 g/L Ce(NO3)3·6H2O、4~6 g/L H2O2(30%)、15~20 g/L H3Cit的处理液中,在70℃下处理10 s~240 min,从而在其表面获得铈盐转化膜。采用中性盐雾试验(NSS)和电化学极化曲线来分析膜层耐蚀性能,确定最佳成膜时间范围。采用扫描电镜(SEM)观察膜层的微观形貌,利用能谱仪(EDS)、X射线光电子能谱仪(XPS)、红外吸收光谱仪(IR)分析膜层的化学组成。结果表明:处理时间为10 min左右的铈盐转化膜耐腐蚀性能最优,最佳工艺条件下得到的铈盐转化膜的耐蚀性能与铬酸盐转化膜的相当;随着处理时间的延长,膜的厚度增加,膜层的裂纹变宽;处理时间超过10 min后膜层逐步产生脱落,耐腐蚀性能也随之降低;转化膜的生长过程中,前期以柠檬酸铈吸附膜的沉积为主,后期以Ce(OH)3/Ce2O3及Ce(OH)4/CeO2的沉积占主导。     

Effects of Adding Cerium to Lithium on Properties of Lithium Anode

研究了在 30 ℃的 LiOH 碱性水溶液中,添加合金元素 Ce 对锂负极性能的影响。开路电位下的自腐蚀析氢速率及电化学测试结果表明,添加 Ce 对锂负极的析氢速率有明显的抑制作用。Ce 添加量为 0.08%(质量分数)时,对锂负极的缓蚀效率接近 83.3%。SEM观察表明,与纯锂负极相比,Li-Ce 合金负极放电后的表面膜更加致密少孔。XRD 分析表明,该表面膜里除了含有 LiOH 及 LiOH·H2O外,还有 Ce(OH)3存在,说明在碱性 LiOH 水溶液电解质中,Li-Ce 合金负极表面形成的 Ce(OH)3沉淀物在抑制自腐蚀析氢及影响放电电位方面起着关键作用。     

Dissolution properties of cerium dibutylphosphate corrosion inhibitors

Abstract

The corrosion inhibitor cerium dibutylphosphate, Ce(dbp)₃, prevents corrosion by cerium and dbp deposition at the alkaline cathode and acidic anode respectively. The pH dependent Ce(dbp)₃ solubility seems to play an essential role in the inhibition degree. We found that Ce(dbp)₃ scarcely dissolves in water with a ?1 mM solubility limit between pH 2 and 9, whereas at pH 1, we found ?3 mM due to protonation of dbp, and for pH >9, the cerium precipitated as Ce(OH)₃. We believe that the Ce(dbp)₃ dissolution process is an important aspect for understanding its release from coatings and thus the corrosion inhibition. In case of a pressed Ce(dbp)₃ tablet, its dissolution is dominated by transport of dissolved Ce(dbp)₃ across a stagnant diffusion layer. The chemical bond strength between cerium and dbp is a major factor in their transport. The infrared spectrum of Ce(dbp)₃ powder revealed a covalent-like bond, while the molar conductivity showed complete dissociation, so Ce(dbp)₃ transports in water as separate ions.     

Microwave-induced synthesis and characterization of nanometer Ce0.5Zr0.5O2 solid solution for the acidic catalytic reaction

Ce0.5Zr0.5O2 solid solution was successfully synthesized using cerium nitrate,zirconium nitrate,and urea as raw materials by the microwave irradiation method and charactefizde by X-ray diffraction,fluorescence spectrum,transmission electron microscopy,and infrared spectrum.Its acid catalytic activity was evaluated in the esterification reaction of acetic acid and n-butyl alcohol.The results show that Ce0.5Zr0.5O2 solid solution has cubic fluorite structure,and its particle diameter is in the nanometer scale.As a sort of solid acid,it possesses a higher acid catalytic activity and can be easily separated from reaction liquids.It can be used for several times,and basically,its activity keeps constant.The proton acid sites and Lewis acid sites exist in the structure of Ce0.5Zr0.5O2 solid solution.     

Effects of grain refinement on mechanical properties and microstructures of AZ31 alloy

Cerium was added in AZ31 alloy with the contents of 0.4%,0.8%and 1.2%respectively to produce experimental alloys. The grain refinement of Ce in the as-cast and rolled AZ31 alloy were studied by using Polyvar-MET optical microscope with a VSM2000 quantitative analysis system,KYKY2000 SEM and Tecnai G~2 20 TEM.And the mechanical properties of AZ31+Ce alloy were tested on a CSS-44100 testing system with computerized data acquisition.The results show that the cerium has a good grain refinement effect on the ...     

Ce_(1-x)Pr_xO_2固溶体的低温燃烧合成及表征

以Ce(NO_3)_3·6H_2O和Pr_6O_(11)为主要原料,C_6H_8O_7为燃烧剂,采用低温燃烧法合成了Ce_(1-x)Pr_xO_2(x=0～0.15)系列纳米晶红色颜料.用激光Raman光谱、XPS及色度测试等手段对样品的氧空位浓度、Pr、Ce离子在固溶体中的价态以及样品的红度和色饱和度进行分析.结果表明:随着Pr掺杂量的增加,固溶体的氧空位浓度一致增大;Ce_(1-x)Pr_xO_2固溶体中Ce的价态为+4价,Pr离子以+3价的形式存在;样品的红度、色饱和度随Pr含量的增加呈先增后减趋势,当x=0.05时有最佳的呈色性能.     

Corrosion resistance,composition and structure of RE chemical conversion coating on magnesium alloy

Golden yellow rare earths chemical conversion coating was obtained on the surface of magnesium alloy by immersing in cerium sulfate solution.The corrosion resistance of RE conversion coating was evaluated using inmersion test and potentiodynamic polarization measurements in 3.5%NaCl solution.The morphologies of samples before corrosion and after corrosion were observed by SEM.The structures and compositions of the RE conversion coating were studied by means of XPS,XRD and IR.The results show that,the con...     

Corrosion protection properties of cerium layers formed on tinplate

Corrosion protection properties of cerium-passivated, unpassivated and chromium-passivated tinplates in contact with a 0.1 M citric-citrate buffer solution were studied using polarisation (DC) and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) methods. The morphology and composition of the passive layer were studied using scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive X-ray (EDX), and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) in conjunction with argon-ion sputtering. Cerium-passivated tinplate showed similar corrosion properties to chromium-passivated tinplate in DC measurements, while the latter yielded the best corrosion resistance results in EIS measurements. SEM and EDX illustrated spherical particles with iron, cerium and tin contributions. XPS measurements indicated that the cerium-rich coating was a hydrated oxide with a composition of cerium(III): Ce(OH)₃ and cerium(IV): CeO₂ and Ce(OH)₄.