碳纳米管电极上的电化学行为分析

用化学方法对碳纳米管进行表面处理 ,用红外谱对处理后的碳纳米管进行表征 ,处理后的碳纳米管表面出现了活性功能团羧基。用这些碳纳米管制成电极 ,对Cd离子在硫酸钠中的电化学行为进行了分析。结果表明 ,从碳纳米管电极上可以观察到很好的、准可逆循环伏安图 ;在扫描速度为 10 0mV·s- 1时 ,氧化还原峰电位分别出现在 - 0 .6 5V和 - 0 .95V对照饱和甘汞电极(SCE)。峰电流与扫描速度的平方根成良好的线性关系 ,说明反应过程是由镉离子的扩散控制的。由循环伏安图相关的电位与扫描速度关系 ,我们导出了电子转移动力学速度参数。由于碳纳米管电极有很好的电化学活性和可重复性 ,它可以成为一种新型的分析电极材料     

碳纳米管电极上的电化学行为分析

用化学方法对碳纳米管进行表面处理,用红外谱对处理后的碳纳米管进行表征,处理后的碳纳米管表面出现了活性功能团羧基.用这些碳纳米管制成电极,对Cd离子在硫酸钠中的电化学行为进行了分析.结果表明,从碳纳米管电极上可以观察到很好的、准可逆循环伏安图;在扫描速度为100 mV*s-1时,氧化还原峰电位分别出现在-0.65 V和 -0.95 V 对照饱和甘汞电极(SCE).峰电流与扫描速度的平方根成良好的线性关系,说明反应过程是由镉离子的扩散控制的.由循环伏安图相关的电位与扫描速度关系,我们导出了电子转移动力学速度参数.由于碳纳米管电极有很好的电化学活性和可重复性,它可以成为一种新型的分析电极材料.     

电致发光电槽中染料电化学行为的研究

用电化学循环伏安法和紫外光谱法,比较了Alq和PBD的紫外吸收谱图及I-V曲线上的电化学行为。实验结果指出,Alq和PBD的电化学行为均不可逆,均有大的阴极还原峰电流,表明它们可用作为优良的电子传输体。从氧化还原峰的分析所得到的带隙宽度的定性结果与UV图上的结果相一致。     

片上集成三电极体系微电极阵列的表征

设计制作了片上集成三电极体系微电极阵列。工作电极分为圆形和方形两种,电极特征尺寸为100~900μm,工作电极与对电极间距为50~200μm。利用循环伏安法,在氧化还原电位探针二茂铁甲醇的作用下,对各三电极微系统进行了电极性能表征,具体分析了工作电极的形状、大小、与对电极的间距对输出特性的影响,为片上集成三电极体系的微电极阵列的设计优化提供了实际依据。     

片上集成三电极体系微电极阵列的表征

设计制作了片上集成三电极体系微电极阵列.工作电极分为圆形和方形两种,电极特征尺寸为100～900 μm,工作电极与对电极间距为50～200 μm.利用循环伏安法,在氧化还原电位探针二茂铁甲醇的作用下,对各三电极微系统进行了电极性能表征,具体分析了工作电极的形状、大小、与对电极的间距对输出特性的影响,为片上集成三电极体系的微电极阵列的设计优化提供了实际依据.     

片上集成三电极体系微电极阵列的表征

设计制作了片上集成三电极体系微电极阵列。工作电极分为圆形和方形两种，电极特征尺寸为100-900μm，工作电极与对电极间距为50-200μm。利用循环伏安法，在氧化还原电位探针二茂铁甲醇的作用下，对各三电极微系统进行了电极性能表征，具体分析了工作电极的形状、大小、与对电极的间距对输出特性的影响，为片上集成三电极体系的微电极阵列的设计优化提供了实际依据。     

碳纳米管-氢氧化镍复合电极电化学电容器

采用催化裂解法制备了碳纳米管并进一步制备了碳纳米管薄膜电极。基于该种材料的超电容器电极比容量为36 F/g。研究了在碳纳米管薄膜基体上使用电化学方法沉积氢氧化镍的新工艺,制备出碳纳米管/氢氧化镍复合电极。伏安特性曲线以及直流充放电实验证明复合电极的单电极比容量达到63 F/g,交流阻抗谱证明复合电极具有优良的阻抗特性。     

用于染料敏化太阳电池的新型碳纳米管材料

介绍了利用简单有效的电泳沉积工艺制备新型碳纳米管薄膜材料,并应用于染料敏化太阳电池。通过场发射扫描电子显微镜(FESEM)和透射电子显微镜(TEM)等表征手段发现,制备的新型碳纳米管薄膜材料直径均匀分布,且形成一种均匀的网状结构,这种均匀的网状结构有利于电子的传输。循环伏安法测试其电化学性能,并且对制备的染料敏化太阳电池的光电性能进行测试。实验结果表明,电泳沉积制备的碳纳米管薄膜具有良好的导电和催化性能,作为对电极组装的染料敏化太阳电池光电转换效率达到6.54%,有希望替代传统的铂对电极。     

氧化钌/碳纳米管/石墨烯复合电极材料的制备和电化学性能

用水热反应法分别合成了氧化钌(Ru O_2)、多壁碳纳米管(MWCNT)、还原氧化石墨烯(r GO)的二元及三元复合材料,再以此类复合材料制作了电极。采用循环伏安、交流阻抗、恒电流充放电等方法研究了其电化学性能,用扫描电子显微镜(SEM)对其形貌进行了表征。结果表明:三元复合材料能明显提高电极的比容量(562 F/g)和导电性,高于二元复合材料比容量。其中采用层层组装工艺制备的复合电极,比容量达到906 F/g,内阻0.298?。     

碳纳米管–聚吡咯复合材料在超电容器中的应用

在碳纳米管(CNT)基体上用化学聚合或电化学聚合方法沉积聚吡咯(PPy)制得复合材料。再以此类复合材料为活性物质制作电极,组装成原型超电容器。并对其进行了循环伏安、恒电流充放电等电化学测试。用此类复合材料制成的原型超电容器的比容量(23.6 F/g)与纯碳纳米管(2.3 F/g)或纯聚吡咯(3.9 F/g)制成的原型电容器比较,发现复合电极电容器比容量的提高不是简单的加和效应,而是协同效应所致。     

碳纳米管–聚吡咯复合材料在超电容器中的应用

在碳纳米管(CNT)基体上用化学聚合或电化学聚合方法沉积聚吡咯(PPy)制得复合材料。再以此类复合材料为活性物质制作电极,组装成原型超电容器。并对其进行了循环伏安、恒电流充放电等电化学测试。用此类复合材料制成的原型超电容器的比容量(23.6 F/g)与纯碳纳米管(2.3 F/g)或纯聚吡咯(3.9 F/g)制成的原型电容器比较,发现复合电极电容器比容量的提高不是简单的加和效应,而是协同效应所致。     

石墨烯热还原程度对其电化学性能的影响

在不同温度下对石墨烯进行了热还原,并对还原后样品的表面官能团、表面形貌、电化学性能进行了研究。结果表明:还原过程中含氧官能团的脱除顺序为C—O—C>C—OH>COOH,高温还原会使石墨烯表面产生缺陷和褶皱,并使石墨烯片层面积减小。800℃还原的石墨烯具有86 F/g的较高比电容、2.4.cm2的较低电荷转移电阻和高达1 000次的稳定充放电性能,是最佳热还原样品。     

钴酸锰/泡沫镍复合电极材料的制备及其电化学性能研究

利用两步法成功制备出两种MnCo_2O_4纳米等级结构材料,研究了其电化学性能。结果证实得到的纳米片为MnCo_2O_4纳米等级结构,并均匀生长在泡沫镍基底上,电化学性质测试表明,这种纳米片/泡沫镍复合电极表现出优异的电化学性质。这种优异的性质与介孔的Mn Co2O4纳米片这一新颖的结构有密切的关系,5 A/g时的比电容值高达475 F/g。MnCo_2O_4/泡沫镍复合材料是一种非常有潜力的超级电容电极材料,MnCo_2O_4纳米材料结构和形貌对超级电容器电极材料的电化学性质有较大的影响。     

掺硼金刚石薄膜电极的制备及电化学特性

通过热丝化学气相沉积(HFCVD)技术,在钽衬底上制备了p型掺硼金刚石(BDD)薄膜电极.利用原子力显微镜(AFM)分析丙酮体积分数对BDD电极的表面形貌和成膜质量的影响,利用循环伏安法(CV)分析BDD电极在不同种类、不同浓度电解液中的电化学特性.结果表明,当丙酮体积分数为1.5％时,金刚石薄膜表现出优异的附着力,并且BDD电极具有稳定的电化学特性.采用制备的BDD电极,在不同浓度的KCl和KH2PO4电解液中使用,得出电势窗口均在3.4V以上.     

碳纳米管场发射显示器特性测试方法的研讨

通过低压化学气相沉积法在硅片上制作碳纳米管薄膜阴极,用真空荧光显示器的封装工艺,制备了碳纳米管场发射显示器样管。改变常用的驱动电源电压测试为器件电压测试,得到非常理想的伏安特性曲线和发光特性曲线。从测试结果分析可知,直接测量碳纳米管场发射显示器的器件电压和测试电源驱动电压所得结果是不同的,用后者代替前者不够合理。从电子场发射的角度看,实际的碳纳米管场发射伏安特性曲线应比测试的伏安曲线更陡。     

躺在石墨表面上的碳纳米管

用扫描隧道显微镜(STM)测试分析了高定向石墨(HOPG)表面的碳纳米管.在大气中室温下获得了碳纳米管原子结构，测量了碳管的I-V特性.结果表明，STM观察到的一般情况下的碳管容易呈簇集状态，与透射电镜(TEM)观察到的碳纳米管一致；在稀释和超声之后，STM观察到大量的单根碳管.作者认为产生这种差别的原因，和碳管的疏水亲近效应强弱有关.     

躺在石墨表面上的碳纳米管

用扫描隧道显微镜 ( STM)测试分析了高定向石墨 ( HOPG)表面的碳纳米管 .在大气中室温下获得了碳纳米管原子结构 ,测量了碳管的 I- V特性 .结果表明 ,STM观察到的一般情况下的碳管容易呈簇集状态 ,与透射电镜 ( TEM)观察到的碳纳米管一致 ;在稀释和超声之后 ,STM观察到大量的单根碳管 .作者认为产生这种差别的原因 ,和碳管的疏水亲近效应强弱有关     

碳纳米管轴向压缩行为的分子动力学模拟

用分子动力学方法对轴向压缩下的单壁和双壁碳纳米管的屈曲行为进行了模拟研究。在分子动力学模拟中,采用Tersoff-Brenner势结合6～12形式的Lennard-Jones势描述碳原子之间的相互作用。计算结果表明:单壁碳纳米管的屈曲临界力随着半径的增大而增大,但半径对其临界应力的影响只是在管径较小的情况下比较明显;在载荷下,双壁碳纳米管的外管首先失稳;双壁碳纳米管的屈曲临界应变高于外管对应的单壁碳纳米管的临界应变,而低于内管对应的单壁碳纳米管的临界应变。但是,双壁碳纳米管的屈曲临界力明显高于内、外管对应的单壁碳纳米管的临界力。     

合成扫速对聚苯胺电极电容性能的影响

采用循环伏安法在不锈钢网上合成了导电聚苯胺(PANI)。研究了合成扫速分别为5,10,20,50,100 mV/s时聚苯胺电极的性能。结果表明,扫速为5 mV/s时生成的聚苯胺膜孔隙最小,比表面积最大,电阻最小,具有最好的电容性能,在0.1 A/g和1 A/g充放电电流密度下,其比容量分别达860 F/g和485 F/g。     

三电极碳纳米管传感器的极间距优化

三电极碳纳米管传感器各电极之间的间距大小是影响检测精度的关键因素之一。在用传感器阵列检测多组分气体混合物时,各传感器的极间距很难确定。为三电极碳纳米管气体传感器提出一种基于粒子群算法(PSO)的极间距优化方法。该方法包括设计极间距、组建由不同极间距的多个传感器组成的传感器阵列、建立包括极间距及检测离子电流的数据库、建立混合气体定量分析模型及极间距优化等步骤。采用多组由不同极间距的三个碳纳米管传感器构成的传感器阵列对NO和SO2 混合气体进行测量,其中各传感器的极间距均采用上述方法优化。实验结果显示,上述极间距优化方法能够有效地选择电极之间的最佳间距,优化极间距后的传感器也获得了更高的检测灵敏度。