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碳纤维电极表面氨基改性可以显著提高其电化学性能和电场响应性能。通过高温氧化和电化学接枝相结合的方法,在碳纤维表面接枝不同分子量(0.6K、1.8K、10K)聚乙烯亚胺分子来调控电极/海水界面双电层结构。实验发现,长分子链之间因氢键更强的相互作用更容易穿插交叠,形成稳定双电层结构。结果表明:PEI-10K的性能最佳,其比电容达到12.8 F·g-1,电荷转移电阻和低频容抗显著降低;配对电极的电位漂移量仅为0.05 mV/d,电极自噪声降为2.61 nV/sqrt(Hz),并且可以响应1 mHz、0.03 mV/m的低频弱电场信号;改性后碳纤维电极的响应灵敏度、准确度得到了显著提高,可用于制备高性能海洋电场传感器,提高水下电场探测能力。 相似文献
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高性能碳纤维水下电场电极制备及其性能测量 总被引:1,自引:1,他引:0
对T300碳纤维在445 ℃、465 ℃、485 ℃下进行表面热处理,以获得新型水下电场电极。利用X射线光电子能谱(XPS)分析、电化学工作站、自制电极响应装置和电极自噪声测量装置对其在NaCl溶液中的表面化学状态、电化学特性和探测性能进行了测量,讨论热处理温度对其表面基团含量、循环伏安特性、交换电流密度、响应性能和电极稳定时间的影响,分析了其电场探测机理。结果表明:热处理温度的提高可提高碳纤维表面基团CO和COOR含量,减小电极在NaCl溶液中的 电容效应,增加电极的交换电流密度,提高电极的线性性能和稳定速度。 相似文献
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制备出由防水透气层、催化层和导电层组成的三相气体扩散空气电极,对其表面形貌和电化学性能进行测试。SEM结果显示空气电极整体上致密均匀,EDS分析表明C、Mn、La、Ca等元素在催化层表面均匀分布。通过极化曲线和放电曲线测试研究催化剂的含量和催化层的厚度对空气电极性能的影响。结果表明:二者都存在一个最佳值,当催化剂的质量分数为20%和催化层厚度为0.3 mm时,空气电极性能最佳。 相似文献
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利用石墨烯制备新型Ag/AgCl电极,开展其电化学性能及探测性能研究。通过对表面结构表征、电极极差、幅频响应、自噪声、极化曲线、吸水量和扫描振动电极等进行测试,分析石墨烯的加入及其含量对Ag/AgCl电极探测性能的影响规律。研究发现:相对于Ag/AgCl电极,石墨烯-Ag/AgCl电极极差稳定时间短、极差小、电化学性能好,适用于快速部署测量;石墨烯含量不同,对于改变Ag/AgCl电极与溶液界面接触性质有不同的作用机制:石墨烯含量为1%时主要表现在提高电极的孔隙率、增大比表面积;石墨烯含量为3%时主要表现在改善电极表面均匀性、加速溶液介质渗透。不同的作用机制是导致不同石墨烯含量Ag/AgCl电极电化学性能差异的主要原因。 相似文献
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采用球磨鄄液相氧化法制备了表面改性的短碳纤维(SCF),选用改性后不同尺寸的短碳纤维增环氧树脂(EP),通过挤出成型法制备短碳纤维/ 环氧树脂(SCF/ EP) 复合材料. 利用原子力显微镜(AFM)检测和接触角测定等方法研究了改性短碳纤维的表面形貌及其与环氧树脂浸润性能的变化;借助扫描电子显微镜(SEM)观察及拉伸和冲击测试等手段表征SCF/ EP 复合材料的微观组织和力学性能,分析了其增强机制。结果表明:球磨鄄液相氧化法改善了纤维与树脂的浸润性能,SCF/ EP 复合材料拉伸强度和冲击强度最大值分别达到了71.2 MPa 和27.75 kJ/ m2,比纯环氧树脂提高了103.4%和63.9%. 短碳纤维增强SCF/ EP 复合材料的机制主要有脱粘和拔出机制、裂纹偏转机制和桥联机制。 相似文献
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氟橡胶包覆层对纳米铝粉性能的影响研究 总被引:2,自引:0,他引:2
氟橡胶包覆改性纳米铝粉是近年来含能材料领域的研究热点。为了获得包覆层对纳米铝粉性能的影响规律,将电爆法制备的铝粉包覆5%、10%、15%3种不同含量的氟橡胶,并引入钝化纳米铝粉进行对比研究。利用扫描电镜、透射电镜、物理吸附分析仪、X射线光电子能谱仪及同步热分析仪表征改性前后纳米铝粉的表观形貌、包覆层厚度、比表面积、表面元素价态以及热响应行为,测定活性铝含量和燃烧热。结果表明:改性纳米铝粉形貌规整、粒径分布均匀,比表面积略高于钝化纳米铝粉;氟橡胶包覆层通过化学键吸附在铝粉表面,增强了纳米铝粉的热稳定性,阻止了纳米铝粉的进一步氧化,使其活性铝含量高于自然失活的纳米铝粉,最高达到85.85%;受氟橡胶包覆层的影响,改性纳米铝粉的燃烧热高于钝化纳米铝粉。 相似文献
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为了对化工废水进行处理,以Ti/Sn Sb电极为基础,采用刷涂热解法制备出掺杂Fe、Mn、Ni、Ru和Co等元素的钛基涂层电极。Sn、Sb和X(X代表掺杂元素)按照原子质量比为100∶10∶5的比例配制涂液,在475℃高温下煅烧。用SEM、XRD和电化学工作站等分析方法分析了改性电极的表面形貌、析氧电位值和使用寿命等因素。分析结果表明:阳极表面活性涂层易产生“龟裂”现象,影响电极的催化活性和使用寿命。与掺杂其他元素的改性电极相比,Ti/Sn Sb Mn电极的使用寿命最长,更难析出氧气,污染物更容易被氧化降解。 相似文献
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为研究碳黑掺入量对TiO2/石墨共混薄膜的电学与电化学性能的影响,采用场发射扫描电子显微镜、四探针电阻率测试仪、电化学交流阻抗图谱以及太阳能电池综合测试仪对碳薄膜的表面形貌、电学、电化学性质以及电池的光电性能进行表征测试。结果表明:碳黑的加入使碳对电极的方块电阻降低了35%;当掺入质量分数为5%的碳黑时,碳对电极的界面电荷传输电阻及光电性能达到最佳,其光电转换效率可达到Pt对电极的74%。 相似文献
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以2,6-二氨基吡啶和2,6-二甲氧基吡嗪为典型底物,研究含供电基团的氮杂环芳烃吡啶/吡嗪类化合物的硝化反应。探讨不同硝化体系对2,6-二氨基吡啶和2,6-二甲氧基吡嗪硝化收率的影响,确定了适合难硝化的吡啶/吡嗪类底物的硝化体系;在此基础上主要对硝化体系中硝酸用量、反应温度、超酸比例等重要因素进行研究,得到了最优工艺条件,硝化反应收率分别提高到65%和90%以上。最后通过量子化学手段进行模拟,从电子云密度和零点能的角度分析硝化反应的难易和氮杂环芳烃活泼性的内在联系。研究结果表明:随着芳环上N原子个数的增加,C原子上的电子云密度呈下降趋势,氮杂环芳烃活泼性减弱,导致硝化反应难以进行;而供电子基团的引入,则能使环上碳原子的电子云密度增大,从而硝化反应容易进行。 相似文献