表面处理对碳纤维基β-PbO_2电极性能的影响

对碳纤维布进行表面处理,采用电沉积法制备碳纤维基β-PbO_2电极材料,并对碳纤维基β-PbO_2电极材料的导电性能、电化学性能和耐腐蚀性能进行研究。结果表明:通过表面处理,能够显著改善碳纤维的表面粗糙度和化学活性。热空气氧化温度为400℃时,碳纤维表面的化学活性最高;热空气氧化和液相氧化双重氧化发现,碳纤维表面的化学活性进一步提高,表面的沟槽和凹坑更为明显,经此表面处理条件后制备的碳纤维电极界面电阻率最低为6.19×10^-5Ω·m,导电性能和电化学性能最好,耐腐蚀性能最强,腐蚀速率仅为1.44×10^-3g·cm^-2·h^-1,由此说明,不同表面处理条件能够极大地影响碳纤维电极材料界面结合性能,从而影响碳纤维基β-PbO_2电极材料的导电性能、电化学性能和耐腐蚀性能。     

温度对Ti/β-PbO_2-WC复合电极材料耐蚀性的影响

为解决传统锌电积用阳极材料存在的能耗高、污染大、机械强度低、易弯曲等缺陷,以钛为基体,使用WC颗粒掺杂改性,通过直流电镀法制备了Ti/β-PbO_2-WC复合电极。通过电化学Tafel曲线、阻抗谱和扫描电镜等考察了温度对电极表面形貌及耐腐蚀性能的影响。结果表明:改性复合电极主要成分为β-PbO_2及少量的WC,当电镀温度为60℃时,β-PbO_2镀层表面平整、晶粒分布均匀,形状规则,电极具有较小的自腐蚀电流密度和较大的电荷转移电阻,且弥散效应较小,耐蚀性良好。     

改性PbO2电极电化学催化裂解的稳定性研究(英文)

目前,国内外污水处理工艺主要以厌氧-缺氧-好氧(A2/O)处理工艺为主,A2/O工艺是一种典型的除磷脱氮工艺,特点是厌氧、缺氧和好氧三段功能明确,界线分明,可根据进水条件和出水要求,人为地创造和控制三段的时空比例和运转条件,只要碳源充足,便可根据需要达到比较高的脱氮效率。然而,传统A2/O工艺存在以下两个缺点:(1)由于厌氧区居前,回流污泥中的硝酸盐对厌氧区产生不利影响;(2)由于缺氧区位于系统中部,反硝化在碳源分配上居于不利地位,影响了系统的脱氮效果。而当发生偷排、漏排等引起的水质冲击时,A2/O工艺很难在短时间内使水质达到排放要求。电解法处理废水具有效率高、适应性强、无二次污染等特点,在处理有机废水方面优势明显。电化学氧化法是通过电极表面的电催化作用在电极上产生强氧化性物质使有机类化合物氧化降解。由产生强氧化性物质的途径和种类决定,该方法可分为直接和间接电化学氧化两类:(1)直接电化学氧化法通过在阳极表面产生金属过氧化物来实现有机类化合物的氧化降解。电极电解水生成羟基自由基(·OH),·OH与金属氧化物(MOx)结合,形成金属过氧化物。金属过氧化物在有机类化合物降解过程中能够抑制钝...     

铝基铅合金复合β-PbO2颗粒阳极在不同Mn2+浓度含Cl-锌电积液中的电化学行为

为了得到电催化活性高、导电性好、耐腐蚀性好、使用寿命长的锌电积阳极材料,通过拉拔挤压的方法对铝基铅合金复合β-PbO2颗粒制成阳极,在温度为35℃,电流密度为500 A/m2的含特定Cl-浓度、不同Mn2+浓度的硫酸锌体系中电解24 h后,通过循环伏安、阳极极化、交流阻抗和加速腐蚀速率测试来研究阳极极化行为,通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)观察分析阳极的物相及表面形貌.结果表明:当Mn2+含量为5 g/L时,阳极的析氧电位和析氧过电位最低,阳极表面的β-PbO2的衍射强度最大,阳极氧化膜晶粒变大成晶胞状,晶型也较为均匀,阳极表现出优异的电化学性能以及良好的耐腐蚀性.     

前处理工艺对钛基PbO_2电极性能的影响

为了得到寿命长、性能好的钛基Pb O_2电极,采用不同的酸(盐酸、硫酸和草酸)在不同温度下酸蚀钛基材,之后在基材表面电镀Pb O_2。通过表面形貌分析了酸种类以及酸蚀温度(80℃)对钛基材表面性能的影响,采用热震和加速寿命试验测试Pb O_2镀层与基体之间的结合力,并对钛基Pb O_2电极的电化学性能进行了分析,研究了基材前处理酸蚀对钛基Pb O_2电极性能的影响。结果表明,20%(质量分数)HCl在90℃的条件下酸蚀2 h的钛基体与Pb O_2镀层结合力最好,且电极电化学性能最优。     

Fe2+、Fe3+对CaO-Al2O3-SiO2-MgO系微晶玻璃析晶性能的影响规律

为了利用大量的含铁铝硅酸盐固体废弃物制备具有高附加值的微晶玻璃,采用DTA、XRD、SEM、EDS等手段研究了Fe2+、Fe3+对CASM系微晶玻璃析晶性能的影响.结果表明,Fe2+在微晶玻璃中与Mg2+的作用相同,取代以网络外体形式存在的Al3+,使得微晶玻璃的析晶温度逐渐下降,而对析晶能力几乎没有影响,并当Fe2+掺入量为2%时,主晶相由铝黄长石转变为镁黄长石,在7.5%时,进一步转变为透辉石.Fe3+掺量小于7.5%时,起到补充Si4+不足的作用,当大于7.5%时,部分Fe3+起到与Fe2+、Mg2+相同的作用,使得析晶温度呈先升后降的变化,在掺量为7.5%时,铝黄长石主晶相才开始转变为镁黄长石,在10%时,转变为透辉石,且析晶能力得到大幅提升.随着Fe2+和Fe3+含量增加,虽然微晶玻璃中主晶相的变化顺序相同,但Fe2+具有降低微晶玻璃析晶温度的作用,而一定量的Fe3+可作为晶核剂提高微晶玻璃的析晶能力.     

Ni—W-P／Pr2O3化学镀层的电化学行为

采用极化曲线技术研究化学镀层的电化学性能,受到测量信号的干扰,且不能研究其中各子过程及其动力学的特征.以化学镀方法制备了Ni-W-Pr2O3镀层和Ni-W-P镀层,利用交流阻抗技术,研究了基体、Ni-W-P和Ni-W-P/Pr2O3合金镀层在3.5%NaCl水溶液中的腐蚀电化学行为,得出了电位时效图、交流阻抗谱图,并利用拟合程序EQUIVCRT对阻抗试验数据进行了拟合.结果表明:Ni-W-P/Pr2O3镀层电阻随着时间的延长呈现出不断增长的趋势,钝化膜在不断生成;镀层电阻在6.0h后迅速增大,镀层有自封闭现象,稀土失去电子,使镀层更加致密;Ni-W-P/Pr2O3镀层比Ni-W-P镀层具有更优异的耐蚀性能.     

合金元素对Mg-Hg-Ga阳极材料电化学行为的影响(英文)

用恒电流法,析氢法和交流阻抗法等方法测试了合金元素Hg和Ga对镁阳极电化学腐蚀行为的影响,并用扫描电镜和X射线衍射法分析了合金元素Hg和Ga对镁阳极的显微组织和相结构的影响。结果表明:铸态的Mg-4.8%Hg-8.8Ga合金晶界析出Mg5Ga2和Mg21Ga5Hg3相,铸态的Mg-8.8%Hg-8%Ga和Mg-7.2%Hg-8%Ga合金晶界析出Mg21Ga5Hg3相,铸态的Mg-7.2%Hg-2.6%Ga合金析出Mg3Hg和Mg21Ga5Hg3相。各合金析氢速率从小到大依次为:Mg-7.2%Hg-2.6%Ga合金,Mg-4.8%Hg-8%Ga合金,Mg-7.2%Hg-8%Ga合金和Mg-8.8%Hg-8%Ga合金。最小的析氢速率为1.75ml/(cm2.min)。各合金电化学活性从大到小依次为:Mg-8.8%Hg-8%Ga合金,Mg-7.2%Hg-8%Ga合金,Mg-4.8%Hg-8%Ga合金和Mg-7.2%Hg-2.6%Ga合金。在200 mA/cm2恒电流测试中最负的稳定电位-1.932 V出现在Mg-8.8%Hg-8%Ga合金中。     

低碳钢上Ni-W-Al2O3纳米复合电镀层的耐腐蚀性能研究

通过电沉积方法在Q235低碳钢上制备出Ni-W-Al2O3纳米复合镀层,采用测定浸泡腐蚀失重和测定交流阻抗的方法研究了其耐腐蚀性能.结果表明:Ni-W-Al2O3纳米复合镀层的耐蚀性优于普通Ni-W镀层;Ni-W-Al2O3纳米复合镀层在电解液中剥蚀发生之前,电化学阻抗谱由一个容抗弧组成,剥蚀后的阻抗谱呈现Warburg阻抗特征.     

添加剂对Ni(OH)2电极充放电性能的影响

Mg、Ca、Sr、Ba、Cd、Zn、Co和La等添加剂以化学共沉积的方式添加到镍电极活性物质Ni(OH)2中，XRD显示Ni(OH)2为β型。恒流充放电和循环伏安实验结果表明：添加剂能提高镍电极的充放电性能，其中Sr、Co和La是比较理想的添加剂。它们能明显提高析氧极化，降低析氧速率，增强电极的可逆性，改善电极的充放电性能。     

电沉积锡-铟合金电极在氢氧化钾溶液中的电化学性能

在电池集流体铜表面电沉积锡,锡溶解后易使其析氢量增加,电沉积铟在碱性溶液中抑氢效果好,但成本高,目前对锡-铟合金共沉积的效果研究甚少.用电化学方法在高能碱性锌锰电池集流体铜电极表面沉积Sn,In和Sn-In合金.研究了Sn,In和Sn-In合金电极在1 mol/L KOH溶液中的析氢电化学性能和电化学稳定性,测定了其在相同溶液中的循环伏安曲线和交流阻抗图谱.结果表明:沉积In和Sn-In合金的电极比铜电极的析氢过电位分别提高了569 mV和488 mV,有效地抑制了氢气析出;在无汞化电池工业中,用价格低廉且稳定性较好的Sn-In合金共沉积电极代替In沉积电极具有广阔的应用前景.     

超声对Ti/SnO2+Sb2O3/PbO2电极材料结构及电极性能的影响

用SEM和XRD技术测定和分析了不同超声波作用时间下Ti／SnO2 Sb2O3／PbO2电极材料的表面形貌和结构，应用循环伏安法研究了超声波作用时间对Ti／SnO2 Sb2O3／PbO2电极在1．0mol／LH2SO4溶液中的伏安特性的影响．实验结果表明：超声波作用于电极材料会对电极表面的形貌和结构产生影响；电极经超声处理20min后，其循环伏安峰电流与未经超声波作用时相比增加了近1倍；电极的电化学活性表面积随超声波作用时间的延长呈先增大后减小的趋势，在本实验中超声波作用时间为20min时，伏安电荷最大，即活性表面积最大.     

PbO_2-CeO_2电极的制备及其电化学性能

为解决传统铅银合金存在的铅污染和钛基PbO2(DSA)基体易钝化、使用寿命短等问题,以不锈钢为基体,用稀土Ce改性,制备了PbO2-CeO2电极。分析了PbO2的形成机理,通过析氧曲线、Tafel曲线、EDS能谱及扫描电镜考察了温度、电流密度、稀土Ce等对电极性能的影响及所制备电极的元素分布及表面形貌。结果表明:最佳制备工艺为190 g/L Pb(NO3)2,15 g/L Cu(NO3)2,0.5 g/L NaF,30 g/L CeO2,pH值为2～3,机械搅拌,温度70℃,电流密度10～20 mA/cm2,时间30 min;所制备的镀层平整、均匀,电化学性能优良,镀层中CeO2质量分数约为4%～6%;PbO2-CeO2电极析氧电位1 500 mV左右,节能性能明显优于传统惰性阳极。     

3Cr低合金钢在含饱和CO_2的NaCl溶液中的腐蚀电化学行为

研究了含饱和CO2的NaCl溶液pH值对3Cr低合金钢腐蚀及其电化学行为的影响。结果表明: 当NaCl溶液的pH值较低(2, 3.9)时, 腐蚀产物膜为单层结构, 呈龟裂状; 当pH值较高(6.5)时, 腐蚀产物具有三层结构, 外层腐蚀产物为颗粒状, 内层仍呈龟裂状。NaCl溶液的pH值对3Cr低合金钢的腐蚀电化学行为也有显著影响。 NaCl溶液的pH值升高能改变电极过程中的主要阴极反应, 使腐蚀电位逐渐负移, 且电荷转移电阻的增大使腐蚀电流密度减小。     

锌镁镀层在NaCl溶液中的电化学腐蚀行为

Zn-Mg合金镀层比传统的Zn镀层具有更高的耐腐蚀性能.以十八烷基二甲基苄基氯化铵和聚乙二醇作添加剂,在硫酸盐溶液中制备出Zn-Mg合金镀层,运用SEM,XRD,电化学阻抗谱等方法研究了其在3.5%NaCl 溶液中的腐蚀行为.结果表明:在2种添加剂的协同作用下可获得含0.35%Mg的Zn-Mg合金镀层;腐蚀初期,Mg的...     

Fe30Mn5Al合金氧化改性层的电化学腐蚀性能

将Fe30Mn5Al合金在800℃空气中循环氧化160h,在氧化层与基体之间获得厚度约为15μm的贫Mn,富Fe铁素体层,研究氧化改性贫Mn层对Fe30Mn5Al合金电化学腐蚀性能的影响。结果表明:在1mol·L-1 Na2SO4溶液中,与原始合金相比,贫Mn层的阳极极化曲线呈自钝化,自腐蚀电位Evs SCE从-750mV提高至-130mV,钝化电流密度ip从310μA/cm2下降至29μA/cm2;电化学交流阻抗谱(EIS)的容抗弧直径及|Z|值增加,相位角平台变宽,利用等效电路Rs-(Rt//CPE)拟合的极化电阻Rt由2.7kΩ·cm2增至9.9kΩ·cm2;贫Mn层比合金基体具有更好的抗蚀性能。     

二氧化锰电极材料的制备及电化学性能研究进展

二氧化锰(MnO₂)作为一种重要的无机功能材料,因成本低、来源广泛、电化学性能优异及对环境友好且理论比电容高等优势,在电化学电容器电极材料的研究中有巨大的应用潜力,已成为超级电容器电极材料的研究热点。目前,制备二氧化锰的方法多样,常用的方法有:固相法、水热法、溶胶凝胶法、液相共沉淀法、电化学沉积法等。且因二氧化锰具有比表面积大、循环稳定性好等优势,用其作为电极材料更易于工业化生产,具有较大的市场价值。本文主要综述了非晶态及晶态二氧化锰电极的制备方法及其用于超级电容器的研究进展,并对其储能机理、温度对其微观结构(表面积)和残余结构水等因素的影响进行了分析。     

AEO-7改性Al/PbO2/MnO2电极性能的研究

在铝基体上,以β-PbO2为中间层,在添加不同浓度表面活性剂AEO-7的MnO2镀液中,采用阳极氧化法制备了改性MnO2电极.利用稳态析氧极化曲线、交流阻抗图谱、能谱对添加不同浓度表面活性剂所制备电极的电催化活性、耐蚀性和锰的含量进行了表征.结果表明,表面活性剂质量浓度为0.5g·L-1时制备的MnO2电极催化活性最好,耐蚀性最强,锰的含量最高.     

改性PbO2 电极电催化降解水中硝基苯酚

为研究PbO2电极的性能,在酸性溶液中,以电沉积法制备了改性钛基PbO2电极,优化并确定了电极的制备工艺,并利用SEM对电极的表面形貌进行了检测.以硝基苯酚为目标有机物,考察了电极的电催化氧化性能.采用铋掺杂PbO2电极处理水中邻硝基苯酚、间硝基苯酚和对硝基苯酚,并对不同硝基苯酚的矿化过程以及降解动力学进行了比较.研究表明:改性PbO2电极的电催化性能优于传统的PbO2电极;邻硝基苯酚在本研究条件下更易被降解.