稀土Ce掺杂Ti/Sb-SnO2电极的电化学性能及应用

采用热分解法制备Ti/Sb-SnO2电极和Ti/Sb-SnO2/Ce电极,采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)仪和电化学实验技术对电极的表面形貌、物相组成和电化学性能进行表征。结果表明:Ti/Sb-SnO2电极表面形成了SnO2晶胞,经稀土Ce改性后SnO2晶粒明显细化,SnO2衍射峰强度变强且峰形宽化。Ti/Sb-SnO2/Ce电极峰电流值最大、表面稳定性增强和催化活性明显提高。在最佳工艺条件下,Ti、Ti/Sb-SnO2和Ti/Sb-SnO2/Ce电极对橙黄G目标污染物的去除率分别为46.6%、61.9%和94.9%,且降解过程均符合一级反应动力学模型,速率常数分别为0.0289、0.0633、0.1971min-1,Ti/Sb-SnO2/Ce电极的速率常数分别是Ti/Sb-SnO2电极的3倍,Ti电极的7倍,表明在电极表面涂层中掺杂稀土元素Ce可有效提高电极的性能。     

Ti/Al层状复合涂层电极的制备及性能研究

利用热压扩散焊接工艺,分别在不同焊接时间条件下制备了结构为Ti/Al/Ti/Sn O2+Sb2O3/Pb O2的层状复合涂层电极,通过扫描电镜分析了Ti/Al基体的组织结构和表面形貌,采用四探针法测量了复合电极基体电阻并测试了电极加速寿命。结果表明:基体焊接时间为120 min时,制备的Ti/Al基复合涂层电极表面活性物质Pb O2颗粒尺寸均匀细小且比表面积大,具有良好的电化学性能;与传统的Ti/Sn O2+Sb2O3/Pb O2相比,电阻率仅为纯Ti的1/10。加速寿命试验测得的电极寿命达46 h,具有良好的稳定性。     

稀土掺杂镍基铁氧体的制备和性能

在同等条件下,通过溶胶-凝胶法,制备了四种稀土离子掺杂的镍基复合铁氧体NiAyFe2-yO4(A为Ce,Nd,La或Y,y=0.1)。对粉末的结构和磁性能进行表征,结果表明:四种离子掺杂后,均能形成在室温条件下具有超顺磁性的镍基铁氧体粉末,Y3+掺杂可以形成纯净的镍基铁氧体。对粉末的电磁性能进行表征,结果表明:掺杂后,铁氧体的复介电常数实部ε’和虚部ε″在2～18 GHz增大,尤以La3+掺杂的效果最为明显;与未掺杂的样品相比,四种离子掺杂的样品复磁导率实部μ’和虚部μ″均减小,在2～18 GHz,四种样品的复磁导率实部μ’先急剧减小,后逐渐增大;掺杂离子的半径和掺杂量对电磁参数的改变起主要作用。     

不同Ti基复合电极材料的电化学性能研究

目的制备具有良好电催化活性和耐腐蚀性能的Ti/Pb-WC-PANI复合材料,用作锌电积过程中的电极材料,达到降低能耗的目的。方法在Ti基上采用脉冲电沉积法,以纯铅作为打底层,再沉积Pb-WC-PANI。通过对脉冲Pb-WC-PANI复合镀层、直流Pb-WC-PANI复合镀层、铅银合金以及纯铅的稳态极化曲线、循环伏安曲线和电化学阻抗谱的对比分析,研究其析氧电催化活性,利用塔菲尔曲线研究其腐蚀性能。结果在电流密度2 A/dm~2,正向导通时间0.3 ms,周期1.5 ms,工作时间200 ms,磁力搅拌,25℃施镀1.5 h的工艺条件下制备铅底层,再在脉冲平均电流密度2 A/dm~2,脉宽0.3~0.5 ms,脉冲周期1.5 ms,25℃沉积1 h的工艺条件下镀Pb-WC-PANI,得到Ti/Pb-WC-PANI复合材料。其开始析氧电位最低,在1.7 V左右,伏安电荷q~*=0.54 C/cm~2,腐蚀电位E_(corr)=-0.530 V(vs.SCE),腐蚀电流密度J_(corr)=6.90×10~(-4) A/cm~2。结论脉冲镀Pb-WC-PANI复合材料可以有效地降低析氧电位,其伏安电荷最大,并且反应阻抗较低,表面的电催化活性最好。同时,其腐蚀电位最高,腐蚀电流密度最低,耐腐蚀性能最好,在锌电积模拟溶液中具有良好的综合性能。     

稀土Ce对钛基Ru-Ce-Ti涂层阳极电催化性能的影响

利用热分解方法在不同温度下制备了不同Ce含量的三元涂层Ru0.3Ti（0.7-x）Ce，O2，通过极化曲线和交流阻抗谱测试，研究了涂层的电催化活性，通过扫描电镜对涂层表面形貌进行了观察。结果表明在涂层中引入Ce可以提高涂层阳极的电催化活性，Ce的掺入量有一个最佳比，摩尔分数为0．2～0．3时电催化性能最好；适宜的热分解温度有利于含Ce涂层阳极性能的提高，最佳温度为450℃。     

Ti基与Cr基氮化物涂层的抗氧化性能

选用TiN,TiAlN,CrN和CrAlN 4种涂层材料,使用电阻炉对试样加热并保温,进行抗氧化性能实验,利用SEM、EDS和XRD获得了氧化结果。结果表明:Ti基涂层的氧化机制以O原子向涂层内部扩散为主;Cr基涂层的抗氧化机制为N原子和Cr离子向涂层表面的扩散所形成的微孔诱发的氧化;Cr基涂层比Ti基涂层具有较好的抗氧化性;Al的加入使得TiAlN与CrAlN涂层的氧化性能和高温后硬度提高,特别是CrAlN氧化后生成的致密Cr2O3和Al2O3混合氧化物使其抗氧化性能达到最优;氧化及涂层与基体的热涨失配使得几类涂层最终开裂失效;四种涂层的抗氧化能力为CrAlN>TiAlN>CrN>TiN。     

Ce掺杂GdB6基阴极材料的制备及性能研究

以GdB6和CeB6粉末为原料,采用放电等离子烧结技术(SPS)制备了高致密的多元稀土六硼化物GdxCe1-xB6(x=0.0-1.0)多晶块体。系统研究了烧结温度对GdxCe1-xB6多晶块体的物相组成、力学性能、电阻率及热发射性能的影响。研究结果表明,在烧结温度为1550 ℃,烧结压强为50 MPa,保温5分钟的工艺条件下,可获得高致密的GdxCe1-xB6单相块体材料。烧结块体的维氏硬度可达24.02 GPa。热电子发射性能测试结果表明,适量的Gd掺杂可以显著提高电子发射性能,其中Gd0.1Ce0.9B6成分块体具有最佳的热发射性能,在1600 ℃,4 kV外加电压条件下,发射电流密度达到101.57 A?cm-2,零场电流密度达到21.94 A?cm-2,平均有效逸出功为2.34 eV,优于同一条件下GdB6和CeB6块体的热发射性能。     

环氧基复合吸波涂层的制备与性能研究

目的 制备综合吸波性能良好的复合吸波涂层.方法 选择炭黑和羰基铁粉进行机械混合,作为吸波剂加入到环氧树脂中进行吸波材料制备,利用扫描电子显微镜对炭黑和羰基铁粉分别进行微观形貌的观察.利用矢量网络分析仪在2～18 GHz内测试其电磁性能,研究炭黑和羰基铁粉含量及涂层厚度对吸波性能的影响规律.结果 通过观察微观形貌发现,炭...     

电解二氧化锰复合涂层修饰钛基阳极的制备与性能

在电解二氧化锰体系中,使用的阳极板通常具有易变型,电流密度低,电耗高等缺点。为了解决这些问题,文中选用工业纯钛作为基体,二氧化锰和二氧化锡作为复合活性涂层,采用简易的热分解方法制备出钛基复合涂层阳极。通过SEM测试涂层表面形貌,发现该阳极的涂层致密、呈较平整的层状。采用循环伏安曲线测试并计算积分面积和极化曲线对涂层配方进行研究,发现烧结温度为450℃,锡/锰比为6∶4时的阳极性能最优。与铅阳极和铅银合金阳极对比,用该复合涂层阳极电解得到的二氧化锰纯度更高,但其槽压比其它阳极低了约0.2 V左右,电流效率得到了提高,从而节约了电解过程中的能耗。因此,该复合涂层阳极适合做大型电极的阳极板。     

Co-MOF掺杂松香基醇酸树脂涂层的制备及其防腐蚀性能

以六水合硝酸钴[Co(NO₃)₂·6H₂O]中钴离子为中心金属离子，均苯三甲酸(H₃BTC)为有机配体，通过水热法合成了钴基金属有机骨架(Co-MOF)材料，并采用扫描电子显微镜(SEM)及X射线衍射仪(XRD)对其进行表征。将制备的Co-MOF掺杂于松香基醇酸树脂中，然后涂于Q235低碳钢电极及马口铁片表面得到涂层试样。采用电化学测试、盐雾腐蚀试验等研究了Co-MOF的添加量对涂层防腐蚀性能的影响。结果表明：适量添加Co-MOF可以提高涂层的防腐蚀作用，但过量的Co-MOF容易引起颗粒团聚，从而降低涂层的保护作用；当松香基醇酸树脂中Co-MOF的添加量为0.2 g(质量分数约0.1%)时，腐蚀电流密度为1.63×10^-6 A/cm²,保护效率达到99.2%,而未添加Co-MOF涂层的腐蚀电流密度为29.10×10^-6 A/cm²,保护效率只有85.4%。     

铝合金点焊电极复合涂层的制备

介绍了铝合金点焊电极复合涂层的制备.试验结果表明,采用优化设计的涂层制备装置,借助点焊时产生的电阻热和加压作用,配上合理的制备工艺,可在点焊电极表面原位合成电极复合涂层.     

氮化硅掺杂环氧树脂复合涂层的制备及耐腐蚀性能研究

目的将氮化硅作为填料加入环氧树脂,提高碳钢Q235有机涂层的耐腐蚀性能。方法利用球磨法将氮化硅填料均匀分散在环氧树脂中,探究了不同氮化硅含量涂层对Q235碳钢基体的保护,利用电化学阻抗谱(EIS)、吸水率实验、附着力实验及盐雾实验表征不同氮化硅含量涂层在3.5%NaCl溶液中的耐腐蚀性能。结果添加氮化硅后,涂层的低频阻抗模值及干湿态附着力均有不同程度提高。同时,氮化硅的加入降低了涂层的吸水率,增加了涂层的耐盐雾时间。浸泡初期(0.5 h),环氧树脂涂层(不含氮化硅)的低频阻抗模值为7.7×10~8?·cm~2,添加氮化硅的涂层的低频阻抗模值均增加了两个数量级,氮化硅含量为5%涂层的低频阻抗模值最大,为8.6×10~(10)?·cm~2。随着浸泡时间的增加,不同氮化硅含量的涂层低频阻抗模值均有不同程度的降低。其中,氮化硅含量(占环氧树脂质量的百分比,后文同)为5%的涂层的低频阻抗模值降低程度最小。浸泡2400 h之后,氮化硅含量为5%的涂层的低频阻抗模值最高,仍然能够达到3.3×10~8?·cm~2。结论氮化硅填料的加入提高了涂层的耐腐蚀性能,一定程度上可以保护金属基体免受腐蚀破坏。并且,当氮化硅含量为5%时,涂层的耐腐蚀性能最好。     

钌掺杂TiO2/Ti光电极的制备及光电催化性能

采用阳极氧化法制备贵金属钌掺杂TiO2/Ti光电极,用EIS、XRD和SEM对光电极的性能进行表征,并对亚甲基蓝进行光电催化降解。结果表明：钌掺杂后可增大TiO2/Ti光电极比表面积,提高其光电催化活性;在HF电解液中,阳极氧化制备钌掺杂TiO2/Ti光电极的最佳条件为：氧化电压为20 V,氧化时间20 min,热处理温度600 ℃;以紫外灯(125 W)为光源,在外加偏压0.2 V,钌掺杂TiO2/Ti光电极对亚甲基蓝光电催化120 min可完全脱色。     

Ti基IrO_2+Ta_2O_5梯度化涂层电极的制备及其电催化性能

以Ta_2O_5为底层,将不同摩尔比的Ir-Ta前驱体溶液依次涂敷在Ti基体表面,制备了一种Ti/IrO_2+Ta_2O_5梯度化涂层电极。通过扫面电子显微镜(SEM)、能谱测试仪(EDS)和X射线衍射测试仪(XRD)分别考察电极表面涂层的形貌、元素和物相组成,采用线性扫描伏安曲线(LSV)、恒电流极化曲线和强化寿命测试方法分别研究电极的析氧电催化活性和稳定性,考察底层厚度和梯度化活性层厚度配比对电极寿命的影响。结果表明:在相同的活性组分IrO_2担载量下,与采用传统方法制备的Ti/IrO_2+Ta_2O_5电极相比,Ti/IrO_2+Ta_2O_5梯度化涂层电极具有更优越的电催化活性和稳定性。     

稀土改性Ti/Sb-SnO2/β-PbO2电极的制备与性能

用电沉积法制备钛基二氧化铅电极,以Nd(NO3)3、Ce(NO3)3、Gd2O3和Sm2O3分别对电极进行改性研究。采用XRD、SEM、EDS等方法考察稀土改性对PbO2电极物相结构、表面形貌、元素组成的影响规律。XRD分析表明,改性电极的表面晶型没有改变,并且PbO2表层的结晶纯度提高;SEM结果显示,改性电极的表面形貌有不同程度的改变;EDS结果表明,添加的稀土可能进入了PbO2表层内部。苯酚降解试验和强化寿命测试说明改性PbO2电极具有更好的电催化活性和稳定性。     

新型Ti/Al复合基体对传统Ti基PbO_2电极性能的改善

对比研究新型Ti/Al复合基体电极Ti/Al/Ti/SnO2+Sb2O4/PbO2和传统纯Ti基体电极Ti/SnO2+Sb2O4/PbO2的性能差异。通过改变Ti/Al复合基体的制备温度,探索制备新型电极的最佳工艺条件。运用SEM、EDS和XRD表征Ti/Al基体界面层与电极表面β-PbO2活性层的物相形貌。结合电化学测试技术,分析基体制备温度对电极电化学性能及寿命的影响。结果表明:Ti/Al复合基体的电阻率仅为纯Ti的1/10,该电极β-PbO2层的晶粒趋于细化且均匀,活性层比表面积增大,电化学性能均好于纯Ti基体电极。其中,在540℃获得的Ti/Al基体复合界面相为TiAl3,该复合基体电极的性能最佳。电极电阻较纯Ti基体电极降低43%,极化电位下降18%,在0.2 A/cm2的电流密度下,电位降低了320 m V。经强极化测试,该电极具有最大的交换电流密度j0与最低的析氧超电压η,工业使用寿命长达10.4年,高出传统电极50%,具有良好的应用前景。     

Ti–CNF增强环氧树脂复合涂层的制备及性能研究

目的 提高海水轴向柱塞泵摩擦副的耐磨和耐蚀性能,以钛纳米颗粒（Ti）和碳纳米纤维（CNF）为原料,设计并制备Ti–CNF增强环氧树脂复合涂层。方法 借助红外光谱仪分析纯树脂和Ti–CNF增强环氧树脂复合材料中官能团的变化,通过硬度、附着力、断裂韧度、摩擦磨损和耐酸碱溶液浸渍测试,分别评价不同含量的Ti–CNF增强环氧树脂复合涂层的硬度、附着力、断裂韧度、摩擦学性能和耐腐蚀性能,并利用扫描电子显微镜揭示复合涂层的断裂、磨损和腐蚀机理。结果 Ti–CNF混合填料与树脂基体的结合方式为物理黏合;当添加填料的质量分数为6%时,复合材料的增强效果最佳,硬度、附着力、断裂韧度、摩擦因数和磨损率分别为668HL、5.8 MPa、0.937 MPa·m^1/2、0.354、7.52×10^-13m³/（N·m）,耐酸碱溶液浸渍测试后未观察到明显的锈点。当添加填料的质量分数增加到8%时,复合涂层的性能逐渐下降,耐酸碱溶液浸渍测试后观察到明显的锈点。结论 添加适量的Ti–CNF混合填料能够有效提高环氧树脂的硬度、断裂韧度、摩擦学性能和耐酸碱溶液...     

稀土掺杂荧光玻璃的制备与性能研究

采用市面上商用的低熔点玻璃粉、稀土荧光粉与丙烯酸树脂混合,通过丝印成膜、程序升温与淬火的方式制备了全无机低熔点高稳定性发光玻璃。采用DSC、XRD、SEM、激发发射光谱等分析手段对低熔点发光玻璃进行了各种性能分析：从研究中我们发现稀土荧光粉的平均粒径大约为18 μm;低熔点玻璃的玻璃化转变温度为285 ℃,添加适量稀土荧光粉后玻璃化转变温度升高到305 ℃左右;荧光玻璃膜中有少量孔洞,可以添加适量消泡剂或者延长保温时间来改善;荧光玻璃的晶相为玻璃相,烧结后出现了稀土荧光粉的特征峰。将0.6 mm厚的荧光玻璃经过激光切割(大小为2 mm*2 mm)与叠加蓝光发光芯片形成发光模组后测得荧光玻璃光效为115.5 lm/W,发光效率为76.2 %。因此,本课题的研究为高光效和高可靠性的小尺寸大电流大功率LED制备提供了有价值的途径。     

稀土Nd掺杂Ti/RuO2-Co3O4电极电催化性能研究

采用热分解法在400℃下制备了稀土Nd改性Ti/RuO2-Co3O4氧化物阳极,对稀土Nd掺杂量进行优化。利用SEM、EDX及XRD等分析方法对电极表面形貌、组成及结构进行了表征,通过开路电压、循环伏安、极化曲线及强化电解寿命等电化学方法研究了电极的析氧催化活性及稳定性。结果表明:稀土Nd掺杂使表面层晶粒细化,晶型饱满,且促进活性组分RuO2向电极表面富集,增加电极催化活性中心;掺杂量为20:1时,电极析氧性能最佳,伏安电荷容量高达686mC/cm2,反应活化能低至16.76kJ/mol,掺入稀土Nd后电极基体与涂层的结合力增强,电极强化电解寿命高达158h。     

钒电池中石墨基复合电极的制备及性能

以V2O5为原料,电解制取VOSO4溶液.用炭黑和石墨粉压制电极,与导电铜网和炭毡构成石墨基复创合电极.炭毡经过热处理和化学处理,其电化学活性有所提高.此外,研究了复合电极在2 mol/LVOSO4和3mol/LH 2SO4溶液中的电化学行为,实验结果表明:这种复合电极对钒离子氧化还原反应的催化活性较好.