Electrochemical behavior of CoCl2 in ionic liquid 1-butyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate

The electrochemical behavior of CoCl2 in 1-butyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate （[bmim]PF6） was investigated by cyclic voltammetry. The cyclic voltammograms were obtained from electrochemical measurement under different temperatures, and the reversible behavior for Co^2＋/Co^3＋ redox couple on glassy carbon electrode in [bmim]PF6 was confirmed by the characteristic of the peak currents. The diffusion coefficients （about 10^-11m^2/s） of Co^2＋ in [bmim]PF6 under different temperatures were evaluated from the dependence of the peak current density on the potential scan rates in cyclic voltammograms. It is found that the diffusion coefficient increases with increasing temperature. Diffusion activation energy of Co^2＋ in [bmim]PF6 is also calculated to be 23.4 kJ/mol according to the relationship between diffusion coefficient and temperature.     

Cathodic behavior of molten CaCl2-CaO and CaCl2-NaCl-CaO

The cathodic behavior of molten CaCl2,CaCl2-CaO and equimolar CaCl2-NaCl-CaO was studied by cyclic voltammograms and constant potential polarization at temperatures of 1123 to 1173 K on molybdenum and titanium electrodes.The diffusion coefficient of Ca2+ (CaO)in molten CaCl2-CaO was calculated from the linear relationship between the square root of scan rate and the peak current density.The deposition potentials and the potential temperature coefficient of CaO in molten CaCl2-0.5mo1% CaO and CaCl2-NaCl-0.5mol%CaO were also obtained from their cyclic voltammograms.The result shows that CaO is more easily reduced than CaCl2.The addition of NaCI in molten CaCl2-CaO induces the underpotential electrodeposition of CaO.     

间硝基苯磺酸钠在铜电极上的电还原特性

采用循环伏安法、恒电位电解等方法研究了温度、酸度、扫描速度等因素对间硝基苯磺酸钠电化学行为的影响.在实验中发现,间硝基苯磺酸钠具有比硝基苯更好的电化学还原活性,间硝基苯磺酸钠的电还原过程受液相扩散控制.当硫酸浓度大于1 mol/L时,间硝基苯磺酸钠在铜电极上还原反应速度并不受H 参与步骤控制,即间硝基苯磺酸钠电还原过程中的质子化反应属快步骤.初步的电解实验表明,在一定的酸度及温度的范围内电解还原间硝基苯磺酸钠,可制得较高产率的间氨基苯磺酸.     

多晶铂电极电催化氧化苯酚的电化学过程

采用循环伏安(CV)、Tafel曲线、交流阻抗(EIS)等方法研究苯酚在多晶铂电极上的电氧化过程.在扫描速度分别为10 mV/s、20 mV/s、50 mV/s、100 mV/s和200 mV/s时,以0.25 mol/L的Na2SO4为支持电解质,考查500 mg/L苯酚在铂电极上氧化的CV曲线变化规律.测试表明发生了不可逆的电氧化反应,氧化峰位置为0.926 V(vs.Ag/AgC l,扫描速度50 mV/s,).苯酚氧化峰电流值与CV扫描速率的关系表明苯酚的氧化反应是由扩散过程和吸附过程共同控制的电化学氧化过程.分别选用0.1和1.0 mol/L的H2SO4溶液为电解液,测试Pt电极析氧反应的Tafel曲线,Tafel斜率为149 mV.采用EIS分析苯酚的电氧化反应,结果表明在高频段存在苯酚吸附的特征容抗弧.     

水溶性含氮杯芳烃电化学行为

合成了杯[4]芳烃曼尼希碱,并使用核磁共振方法对其进行表征分析。以CH₃COOH-CH₃COONa为缓冲溶液,利用循环伏安法、单电位阶跃计时电流法、计时电量法、常规脉冲极谱（伏安法）研究化合物a₁（杯[4]芳烃曼尼希碱（二甲胺）的酸性盐）和化合物b₁（杯[4]芳烃曼尼希碱（二乙胺）的酸性盐）的电化学行为。结果表明,当扫描电位在-0.5～1.5 V时,有一个不可逆氧化峰,产物a₁的氧化峰电位为0.92 V,产物b₁的氧化峰电位为0.89 V,氧化峰电流及峰电位均与扫描速率呈线性关系,氧化峰的形成受扩散控制影响。反应活化能分别为11.62 kJ/mol和13.35 kJ/mol。     

对甲氧基苯乙烯在离子液体中的正离子聚合

以咪唑磷酸盐类离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([bmim][PF6])作为溶剂,在-10℃下以2-氯-2,4,4-三甲基戊烷(TMPCl)、三氟化硼(BF3)为引发体系,实现了对甲氧基苯乙烯(p-MOS)的正离子聚合,得到的聚合物分子摩尔质量达到73 150g/mol,单体转化率超过93.4%。分析了反应温度对聚合的影响,聚合物分子摩尔质量以及聚合物末端结构等,提出了离子液体中对甲氧基苯乙烯正离子聚合的基元反应。并通过1 H-NMR对结构进行表征。研究证实[bmim][PF6]离子液体中所得聚合物存在含氯末端基和双键末端两种末端结构。     

铁铁氢化酶模型配合物的合成及其电催化产氢行为研究

通过十二羰基三铁与2,3-二巯基吡嗪在四氢呋喃中反应将刚性共轭桥引入到铁铁氢化酶活性中心模型配合物中,化学模拟合成了[μ-SC_4N_2H_2S-μ]Fe_2(CO)_6(配合物I)。研究了配合物I的PMe3配体取代过程,得到双核铁配合物[μ-SC_4N_2H_2S-μ]Fe_2(CO)_5(PMe_3)(II)和单核铁配合物[μ-SC_4N_2H_2S-μ]Fe(CO)_2(PMe_3)_2(III)。电化学循环伏安研究表明吸电子共轭桥连结构能有效降低[2Fe_2S]模型配合物中心铁原子上的电子云密度及其还原电位。配合物I相应的第一还原电位出现在-1.18V(vs.Fc/Fc~+),是目前已见报道中最正的。同时,配合物I、II、III在不同的还原电位下均具有电催化质子还原产氢的活性。其中,配合物III在-2.28V(vs.Fc/Fc~+)下的电催化活性最高。     

乙酰基二茂铁在圆盘电极上的电化学行为及扩散系数的测定

利用循环伏安法研究了在0.2mol/L的LiClO4溶液中,乙酰基二茂铁(AFc)在圆盘电极(RDE)上的电化学行为,采用两种方法求得乙酰基二茂铁的扩散系数:一种是利用静止圆盘电极测定扩散系数,另一种是用旋转圆盘电极测定扩散系数。实验结果表明:乙酰基二茂铁在圆盘电极上的氧化还原反应为扩散控制的可逆过程,氧化还原峰电位差ΔEp≈56.5mV,电子转移数n=1。通过测定静止圆盘电极的电流-电位曲线,得到AFc的扩散系数Da=4.74×10-5 cm2/s,AFc+的扩散系数Dc=4.47×10-5 cm2/s。而通过测定旋转圆盘电极上的峰电流与电位扫描速率关系曲线,得到的AFc的扩散系数Da=5.20×10-5 cm2/s,AFc+的扩散系数Dc=5.07×10-5 cm2/s,比静止圆盘电极测定扩散系数略高。同时测定电极反应的还原过程的速率常数kfc=7.17×10-3 cm2/s,氧化过程的速率常数kfa=8.31×10-3 cm2/s。     

The transport properties of concrete under the simultaneous coupling of fatigue load and environment factors

A set of coupling experimental instrument was designed to study the transport properties of chloride ion in concrete under simultaneous coupling action of fatigue load and environmental factors. Firstly the water-saturated performance of modern concrete was investigated, then diffusion performance of chloride ion under different stress levels and different temperature were studied respectively; meanwhile, the time-dependent behavior of the chloride ion diffusion in concrete was also researched. The results showed that the saturation degree of concrete can reach as high as 99%. Besides, diffusion coefficient of chloride ion increased with increasing of the stress level and temperature, and when the stress level and temperature are at 0.6 and 60 ℃ respectively, the diffusion coefficient is 6.3×10-14 m2/s, moreover the diffusion coefficient of chloride ion in concrete decreased with time under the simultaneous coupling action of fatigue load and environment factors.     

番薯片薄层热风对流干燥模型与传质性能

摘要：为了探讨番薯干燥的热传递特性,在对流热风干燥实验装置中进行了番薯片薄层干燥实验,研究了干燥温度对干燥过程的影响;将试验的水分比与数学模型进行了拟合,计算了不同温度下的水分有效扩散系数,并关联了其与干燥温度的关系。结果表明：干燥温度对干燥过程影响显著;用Logarithmic模型来描述番薯片热风干燥动力学令人满意;番薯片厚度为2mm时,随风温升高,水分有效扩散系数从2．9616×10^-10m^2／s增大到4．6939×10^10m^2／s,并符合阿累尼乌斯方程,活化能为23．29kJ／mol。     

Pt电极上CO2水解析氢反应的研究

摘要：利用循环伏安法,研究了CO2-H20体系在Pt电极上的析氢反应,与单纯析氢反应相比,还原峰电位发生负偏移,还原峰电位为-0．5V．并通过计算,得出在pH=4附近C02扩散系数Dco2 =3.02 Х 10^-10 m^2/s,H＋扩散系数DH＋ =4.93 Х 10^-9 m^2/s,电极表面的反应层厚度μ=√DH＋/（kbc°HCO-3）及H＋的浓度分布函数CH＋=C°H＋[1-exp{-x√kbc°-HCO2/DH＋}].为电流法测定CO2气体浓度的方法提供了基础参考数据．     

不同放电深度下LaNi3.8Co0.6Mn0.3Al0.3合金的电化学行为研究

为了分析储氢合金放电过程中的电化学反应与动力学变化规律,采用电化学交流阻抗分析方法研究 La-Ni3.8Co0.6Mn0.3Al0.3合金电极在不同放电深度下的电化学行为.结果表明:随着放电深度的增加,电极表面活性氢覆盖面积S 及内部金属颗粒间接触电阻Rpp逐渐降低,即电极的导电性增加;此外,交换电流密度Io也随放电深度增加而增大,意味着电极表面反应速率加快,同时氢扩散系数 DH 明显降低;合金电极动力学在放电前期主要由电极表面反应速率控制,后期由电极中氢原子在合金颗粒内部的氢扩散系数控制.     

多壁碳纳米管-离子液体修饰电极测定Cu~（2＋）

采用涂覆法制备多壁碳纳米管（MWCNT）-离子液体（[BMIM]PF6）修饰电极,研究Cu2＋在该修饰电极上的阳极溶出伏安行为。考察了实验条件对Cu2＋电化学行为的影响。研究表明,Cu2＋在修饰电极上可得到灵敏的溶出峰。在优化的实验条件下,Cu2＋在1.0×10-6～1.0×10-5mol/L浓度范围内与其氧化峰电流呈良好的线性关系,相关系数为0.998 4,检出限为9.0×10-8mol/L。该修饰电极制备简单,重现性好,用于微量铜的检测,效果良好。     

配合物[Ru_2（μ-O_2CCH_3）_4（H_2O）_2]PF_6的合成、表征及电化学性质

[Ru2（μ-O2CCH3）4（H2O）2]PF6是以Ru2（O2CCH3）4Cl为前体配合物,在甲醇水（体积比7∶1）溶液中用Ag2SO4和NH4PF6进行脱氯配位反应而得。用元素分析、红外光谱、热重分析、循环伏安、X-衍射单晶结构分析等对其进行表征。晶体结构表明,标题化合物的晶体属单斜晶系,空间群为C2/c,晶胞参数为a=1.9 523（9）nm,b=1.2 830（6）nm,c=0.8468（4）nm,β=93.11（10）°,Z=4。通过热失重分析研究配合物的热分解机理。用循环伏安法对其电化学性质进行表征,结果为一对准可逆的氧化还原峰,表明该配合物的中心金属2价钌原子Ru（II）与3价钌原子Ru（III）之间存在电子转移。     

离子液1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐修饰碳糊电极的制备与表征

以离子液1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([BMIM]PF6)代替传统液体石蜡为黏合剂与石墨粉相混合制备了一种新型的离子液修饰碳糊电极(IL-CPE)。采用扫描电子显微镜对电极的表面形貌进行了表征,以铁氰化钾为电化学探针对该离子液修饰电极的电化学行为进行了研究,并与传统碳糊电极进行了比较。结果表明,由于[BMIM]PF6具有较高的导电性,使这种新型离子液修饰电极比传统碳糊电极具有更高的导电效率,电流响应明显增加;同时由于[BMIM]PF6具有一定的黏度和较强的疏水性,使制备的电极具有一定的机械强度和较好的稳定性。     

LiFePO4／C的电化学性能

采用固相烧结法,在惰性气氛下制备了橄榄石型LiFePO4／C正极材料．通过充放电循环实验、循环伏安实验、交流阻抗、拉曼光谱等现代手段,研究了样品的优化制备条件与电化学性能的关系．研究表明,在720℃烧结的样品以1C倍率电流充放电时,首次放电容量为113mAh／g,50循环的放电容量为116mAh／g,表现出优秀的循环稳定性．锂离子扩散系数为1．56×10^-8cm^2／s．在30循环内,样品的电荷传递阻抗随着充放电循环的进行逐渐减小．     

Comparative experiment on layered Li（Ni1/3Co1/3Mn1/3）O2 as the alternative material for LiCoO2

This work was financially supported by the National Natural Science Foundation of China （No.50472093）.     

氨基酸离子液体[bmim]Gly的合成探索及表征

探索两步法合成1-丁基-3-甲基咪唑甘氨酸离子液体([bmim]Gly)的反应条件.第一步,采用阴离子树脂静态交换法由1-丁基-3-甲基咪唑溴盐([bmim]Br)与强碱性阴离子树脂生成中间产物1-丁基-3-甲基咪唑氢氧化物([bmim]OH),通过单因素实验获得其最佳交换条件;第二步,[bmim]OH与甘氨酸(Gly)反应,经脱水、洗涤后得目标产物.对产物进行核磁(1H NMR)和红外(IR)表征,结果表明产品纯度较高.与动态合成法相比,静态法合成[bmim]Gly操作简便,节水省时,有助于实现氨基酸离子液体合成过程的绿色化和工业化.     

阳离子取代对尖晶石型硫化物储能性能的影响

非对称超级电容器具有快速充放电、高功率密度和长期循环稳定等特点，电极材料的性质对其性能起到决定性作用，利用阳离子取代是调节电极材料结构、性质和优化储能性能的有效方法。通过控制尖晶石型硫化物中的阳离子组成，采用水热法在泡沫镍基底表面制备了MCo₂S₄（M代表Co、Ni或Cu）纳米片阵列。由于金属离子半径和电负性差异，向Co₃S₄中引入Ni²⁺或Cu²⁺形成NiCo₂S₄或CuCo₂S₄，会诱导其晶格结构发生应变，从而提升金属位点的反应活性。相比于Co₃S₄，NiCo₂S₄的电荷转移电阻和离子扩散电阻分别下降了48.6%和28.7%，获得了良好的电化学性能。当电流密度为1 A/g时，NiCo₂S₄的比容量为1 128.8 F/g；当电流密度为10 A/g时，比容量保持率为59.8%；经过8 000次循环后仍保持60.2%的初始比容量。     

松散煤体中氧气扩散系数的实验研究

根据松散介质中气体扩散的理论分析。得出了松散煤体中氧气等效扩散系数的理论计算公式。在静态扩散双容积法的基础上，建立了松散煤体中气体扩散系数的实验测定装置，通过测定氧气在不同空隙率松散煤体中的等效扩散系数，确定了它的理论计算公式中修正系灵敏的取值范围，从而得出其与空隙率的函数关系。最后根据热力学原理，推算出松散煤自燃过程中不同温度和压力时氧气等效扩散系数的近似计算公式。