拉伸和加热对磺化聚苯醚/凝胶薄膜导电性能的影响

在静态热力学分析仪上选择不同的拉力与受热条件拉伸磺化聚苯醚/凝胶薄膜,研究拉伸和加热对复合膜导电性能的影响.研究发现该复合薄膜的质子电导率随着拉伸率的增加而增大,SEM表明复合薄膜在拉伸后形成了更多、更长的离子传递通道,促进了水合质子的传递.SEM和热重分析也表明该磺化聚苯醚/凝胶薄膜能吸附更多的水分子,使得电导率增大.     

SiO2/PEG/PWA杂化质子交换膜的制备及性能研究

采用正硅酸乙酯(TEOS)和PEG400为先驱体通过溶胶-凝胶法制备了磷钨酸(PWA)掺杂的SiO2/聚乙二醇(PEG)杂化质子交换膜,并采用FTIR、XRD、SEM对样品组成和结构进行了表征.研究表明质子传导率随PEG和PWA含量增加而增加,但是,PEG和PWA含量过多则不利子杂化材料的成型.综合考虑杂化膜的电导率和成膜性能,PEG30PWA20的组成最为理想,其室温质子电导率为6.125×10-5 S·cm-1.质子电导率随温度的变化规律未能符合Arrhenius方程,主要由于温度升高后杂化膜内水分子减少以及电极与交换膜的接触面阻抗增加造成.     

镀锌层表面磷化/硝酸铈封闭后处理复合膜的生长机理

通过磷化/硝酸铈封闭后处理技术在镀锌层表面形成复合膜以提高其耐蚀性能。采用SEM、EDS、XPS和XRD研究复合膜的显微组织、化学成分、元素价态和相组成,并从热力学角度探讨复合膜的生长机理。结果表明:磷化镀锌层经硝酸铈封闭处理后,针片状磷化膜的间隙被铈盐膜覆盖,形成了连续完整的复合膜;在封闭过程中,部分磷化膜发生溶解,针片状磷化膜的边缘变得粗糙模糊,溶解的磷酸根离子又与Ce3+结合,生成不溶的水合磷酸铈,覆盖在复合膜表面,其中一部分水合磷酸铈与复合膜牢固结合,一部分为絮状疏松且可被漂洗下来;延长封闭时间,溶解的磷化膜增多,絮状化合物也增多并几乎覆盖整个复合膜表面;复合膜中含有Zn3(PO4)2·4H2O、CePO4·xH2O、CeO2和Ce(OH)4。     

Bi掺杂Ba_(0.6)Sr_(0.4)CeO_3电解质材料的导电性研究

Ba_(0.6)Sr_(0.4)CeO_3具有特殊的质子传导特征,可作为新型电解质材料应用于中低温燃料电池。主要研究了Bi掺杂对Ba_(0.6)Sr_(0.4)CeO_3材料电导率的影响及其相关机理。采用高温固相法合成了不同Bi掺杂量的Ba0.6Sr0.4Ce1-xBixO3(x=0,0.05,0.1,0.2)粉体。利用XRD及SEM分析了Bi掺杂量对材料物相组成和断口形貌的影响。通过电化学工作站分别测试了Ba0.6Sr0.4Ce1-xBixO3在空气和氢气气氛下的电导率,并分析了材料在不同气氛下的导电机制。结果表明:不同掺杂量的Ba0.6Sr0.4Ce1-xBixO3在空气中1300℃下保温10 h均可形成结构单一且气密性较高的电解质。掺杂Bi可有效提高Ba_(0.6)Sr_(0.4)CeO_3体系的电导率,当Bi掺杂量x为0.2时,Ba0.6Sr0.4Ce0.8Bi0.2O3电导率最高。在氢气气氛下,700℃时,Ba0.6Sr0.4Ce0.8Bi0.2O3的电导率达到了9.1×10-3 S·cm-1。     

钐掺杂钛酸锶阳极催化材料的制备及其性能

采用凝胶浇注法制得了Sr1-1.5xSmxTiO3(x=0.08)复合氧化物粉体,考察了Sm掺杂量、凝胶煅烧温度等对产物相组成、烧结性能及电导率等的影响.实验结果表明:干凝胶在1400℃煅烧形成了具有单一钙钛矿结构的Sr1-1.5xSmxTiO3复合氧化物粉体.烧结温度对Sr1-1.5xSmxTiO3材料的烧结致密化有明显的影响.Sm的掺入,可以明显提高SrTiO3材料的电导率.在500～850℃内,Sr1-1.5xSmxTiO3烧结体的电导率随测试温度的升高而降低.掺入4mol%Sm的烧结体在800℃下的电导率为28.8 S·cm-1.     

镧掺杂(Na0.5Bi0.5)TiO3压电陶瓷的结构与性能

采用传统陶瓷工艺制备了镧掺杂(Na0.5Bi0.5)TiO3无铅压电陶瓷,研究了材料的结构、介电和压电性能.发现镧掺杂有利于生成稳定的钙钛矿结构,促进了晶粒生长.镧掺杂(Na0.5Bi0.5)TiO3陶瓷表现出明显的弛豫特性,当镧掺杂量为5mol%时,1200℃烧结样品室温下的介电常数从630提高到855,介电损耗从5.2%减小到3.3%.适量的镧掺杂大幅降低了材料的电导率,最佳的掺杂量为1 mol%,测量温度为75℃时,该配方1200℃烧结样品的电导率σ仅为7.75148×10-13S·cm-1,同掺杂前的9.50827×10-11 S·cm-1前相比减小了3个数量级.     

纳米TiO2复合膜的制备及在燃料电池中的应用

利用溶胶-凝胶法与加温、加压-流延工艺成功地制备出锐钛矿与金红石2种TiO2的质子交换复合膜。通过XRD，FTIR，EDS和AFM方法研究了复合膜晶形信息、化合键信息、元素分布、表面粗糙度，并组装了燃料电池进行了电化学测试。实验表明：TiO2掺杂全氟磺酸树脂的复合膜能在干气的操作条件下自增湿发电，电化学稳定，最高功率密度超过1W／cm^2；而且发现在复合膜中掺杂物的晶形影响燃料电池的自增湿发电性能，在70℃，0．2MPa，化学计量数为1．5的干H2／干O2操作环境下，锐钛矿型复合膜在0．55V下的电流密度接近2A／cm^2，比金红石犁复合膜增大了0.34A／cm^2，表现出了优良的自增湿电化学性能。最后讨论了TiO2／PFSA复合膜的质子传递机理。     

La0.6Sr0.4Co0.8Fe0.2O3-δ超细粉体的溶胶凝胶-自燃烧法制备及其性能表征

采用溶胶凝胶-自燃烧法合成La0.6Sr0.4Co0.8Fe0.2O3-δ(LSCF)复合氧化物粉体,用XRD、TG-DTA、TEM等对产物形成过程及微观结构进行了表征.结果表明,溶胶凝胶-自燃烧法一步合成了粒径为30～70nm的具有钙钛矿结构的La0.6Sr0.4Co0.8Fe0.2O3-δ超细粉体,粉体具有较高烧结活性,1100℃下烧结2 h相对密度达到95%.利用热膨胀仪测量发现样品从室温到1000℃的平均膨胀系数为19.3×10-6/K;直流四探针法电导测试表明,样品在200～600℃温度范围内电导率随温度的升高而升高,由580 S·cm-1升至最大值1000 S·cm-1,在600℃后样品的电导率随着温度的升高缓慢降低,样品的电导率在200～800℃温度范围内均高于580 S·cm-,能很好地满足中低温SOFC的使用要求.     

3,5-二溴水杨醛-2-噻吩甲酰肼席夫碱缓蚀剂在油田水中对碳钢的缓蚀性能及分子动力学模拟

合成了一种新的席夫碱缓蚀剂3,5-二溴水杨醛-2-噻吩甲酰肼(L2),通过Tefel极化曲线、电化学阻抗、扫描电镜和分子动力学模拟方法研究了该缓蚀剂在模拟油田水中对碳钢的缓蚀效果,并探讨了其缓蚀机理和吸附行为。结果表明,L2在不同温度、H2S浓度、pH值和Cl-浓度条件下的模拟油田水中对碳钢均具有良好的缓蚀性能。分子动力学模拟结果表明,在水溶液中缓蚀剂L2分子可以稳定地平行吸附在金属表面,有效地将金属表面和水分子隔开,从而起到缓蚀作用,吸附方式为多位点化学吸附;同时L2形成的分子吸附膜可有效地抑制腐蚀离子(Cl-和H3O+)在吸附膜中的扩散,避免了金属表面与腐蚀介质接触而发生腐蚀,从而表现出良好的缓蚀性能。     

聚苯胺膜/不锈钢复合双极板的耐蚀性和导电性

目的在316L不锈钢(SS)表面沉积聚苯胺(PANI)薄膜,制备PANI/316L SS复合材料双极板,提高316LSS在质子交换膜燃料电池工作环境下的耐腐蚀性能和导电性能。方法采用循环伏安法,在0.1 mol/L苯胺单体与0.2 mol/L H2SO4组成的水溶液中,在316L SS基体上电化学聚合PANI薄膜。采用SEM观察表面形貌,采用FTIR和Raman分析PANI官能团结构,采用XPS分析PANI膜中元素组成和化学键合状态。采用开路电位(OCP)、极化曲线和电化学阻抗谱(EIS)研究PANI/316L SS腐蚀性能。采用四探针技术研究PANI膜的导电性。结果 SEM观察显示PANI膜为纤维状堆积物。红外光谱发现苯环、醌环和S==O伸缩振动,拉曼光谱发现掺杂态的半醌自由基C—N+·,确定合成的PANI具有中间氧化态结构。XPS分析表明,聚合过程发生了质子酸掺杂,"对阴离子"(SO42-)进入PANI分子链中,掺杂度为3%～4%。电化学测试表明,PANI/316L SS的OCP为0.15～0.25 V,PANI使316L SS腐蚀倾向降低,随着Cl-浓度的升高,腐蚀电流密度增大。结论在酸性含Cl-介质中,PANI/316L SS体系耐蚀性好,膜/基界面处保护性氧化膜Fe2O3和Cr2O3的形成,使PANI/316L SS体系耐腐蚀性能提高。在制备条件下,PANI膜厚度介于146～315μm之间,电导率范围为1.33～8.91 S/cm。     

镀锌层表面有机复合铬酸盐防腐膜

研究了一种有机复合铬酸盐膜（ＫＤＰＣ）,其耐蚀性优于国产有机复合膜（ＢＧＵＦ）。这种新的复合膜是以电镀锌钢板为基板,由内外两层构成,内层为ＣｒＯ３Ｈ３ＰＯ４ＳｉＯ２系钝化膜,外层为含ＣｒⅣ,ＣｒⅢ和ＳｉＯ２的有机树脂涂膜。该复合膜不仅能有效地阻挡Ｈ２Ｏ,Ｏ２和Ｃｌ－对镀锌层的腐蚀,而且还能起到良好的缓冲作用     

添加剂对铝合金稀土转化膜的影响

目的寻找有效提高稀土转化膜性能的添加剂体系。方法采用电化学手段研究添加剂(硼酸、柠檬酸钠、磷酸钠、硅酸钠、氟化氢铵、氟化钠、草酸铵)对稀土转化膜的影响,对于具有积极作用的添加剂,使用响应面法进行复配,并优化配方。通过扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和电化学测试对优化条件下制备的稀土转化膜性能进行表征。结果向基础转化液中加入氟化钠(NaF)、柠檬酸钠(Na_3C_6H_5O_7)和磷酸钠(Na_3PO_4)可以提高稀土转化膜的电化学性能。经过复配并优化配方,得到最优添加剂体系为0.68g/L氟化钠+0.80g/L磷酸钠。该配方可以抑制铝合金在转化液中的溶解,有利于铈元素的沉积,使铈的沉积量由5.01%提高到了9.60%。优化配方下制备出的膜层更加均匀致密,腐蚀电位提高了0.13 V,点滴时间可达122 s。XRD和EDS结果表明,膜层的主要成分为非晶态的铈锰氧化物。结论 0.68 g/L氟化钠+0.80g/L磷酸钠为最优添加剂配方。在优化体系中制得的稀土膜层的电化学性能得到了提升,表面更加均匀致密。     

Gd10-x（SiO4）6O3-1.5x的制备及热学性能研究

本研究利用固相反应法制备稀土硅酸盐氧基磷灰石Gd10-x(SiO4)6O3-1.5x(x=0,1,1.33)陶瓷材料,用XRD对所合成的Gd10-x(SiO4)6O3-1.5x粉末和烧结得到的块体材料进行分析表征。研究Gd10-x(SiO4)6O3-1.5x陶瓷材料的声子速度和弹性模量。另外,利用激光闪射法测量Gd10-x(SiO4)6O3-1.5x陶瓷材料的热扩散系数,进一步得到热导率。结果表明Gd10-x(SiO4)6O3-1.5x陶瓷材料平均声速小、弹性模量低,热导率低,其中Gd9(SiO4)6O1.5陶瓷材料的热导率最低。     

Li4SiO4—Eu2O3的溶胶—凝胶法合成及电导性能

用溶胶－凝胶法制备了Ｌｉ４ＳｉＯ４－ｘＥｕ２Ｏ３（ｘ＝０．００～０．１５）离子导体材料,并用差热和热重分析仪（ＤＴＡ－ＴＧ）、Ｘ射线衍射仪（ＸＲＤ）,透射电镜（ＴＥＭ）及交流阻抗等技术对样品进行了观察和测试。结果发现：用溶胶－凝胶法可降低Ｌｉ４ＳｉＯ４的合成温度并可提高离子的导电性,适量Ｅｕ２Ｏ２的掺入可提高基质材料的导电性能。     

Li_4SiO_4-Eu_2O_3的溶胶-凝胶法合成及电导性能

用溶胶 -凝胶法制备了 L i4Si O4- x Eu2 O3(x=0 .0 0～ 0 .15 )离子导体材料 ,并用差热和热重分析仪 (DTA- TG) ,X射线衍射仪 (XRD) ,透射电镜 (TEM)及交流阻抗等技术对样品进行了观察和测试。结果发现 :用溶胶 -凝胶法可降低 L i4Si O4的合成温度并可提高离子的导电性 ,适量 Eu2 O3的掺入可提高基质材料的导电性能。     

Electrochemical performance of Al-substituted Li_3V_2(PO_4)_3 cathode materials synthesized by sol-gel method

The effect of Al-substitution on the electrochemical performances of Li3V2(PO4)3 cathode materials was studied.Samples with stoichiometric proportion of Li3AlxV2-x(PO4)3(x=0,0.05,0.10)were prepared by adding Al(NO3)3 in the raw materials of Li3V2(PO4)3.The XRD analysis shows that the Al-substituted Li3V2(PO4)3 has the same monoclinic structure as the un-substituted Li3V2(PO4)3.The SEM images show that Al-substituted Li3V2(PO4)3 has regular and uniform particles.The electrochemical measurements show that Al-substitution can improve the rate capability of cathode materials.The Li3Al0.05V1.95(PO4)3 sample shows the best high-rate performance.The discharge capacity at 1C rate is 119 mA·h/g with 30th capacity retention rate about 92.97%.The electrode reaction reversibility and electronic conductivity are enhanced,and the charge transfer resistance decreases through Al-substitution.The improved electrochemical performances of Al-substituted Li3V2(PO4)3 cathode materials offer some favorable properties for their commercial application.     

麻竹竹叶提取物在酸性介质中对冷轧钢的缓蚀作用

从麻竹(Dendrocalmus latifcorus Munro)竹叶中提取出的固体物质,可以作为一种环境友好型植物缓蚀剂。用失重法研究了麻竹竹叶提取物在1.0 mol/L HCl1、.0 mol/L H2SO4和1.0 mol/L H3PO4三种酸性溶液中对冷轧钢的缓蚀作用。结果表明:麻竹竹叶提取物对冷轧钢的缓蚀率随缓蚀剂浓度的增加而增大,当其浓度为200 mg/L时,三种酸溶液中的缓蚀效率可分别达到92.3%(HCl)、88.9%(H2SO4)、75.8%(H3PO4)。且在钢表面的吸附符合校正的Langmuir吸附等温式。并根据试验结果探讨了缓蚀机理。     

Preparation of colloidal Sb_2O_5 and its stability

1　INTRODUCTIONColloidalantimony pentoxideisanewinorganicflameretardant .Itcanbeusedinrubber,plastics,fiber ,textile ,carpet,paint ,paperandprintedcircuitboardbe causeofitsflameretardingabilityandotherexcellentpropertiessuchashighdispersion ,lowcoloringintensityandhighheat stability[15] .Althoughmoreandmoreap plicationsofcolloidalantimonypentoxidearefoundintheindustry,therearelackofdetailedstudiesonprepara tionandstabilityofcolloidalantimonypentoxideex ceptsomepatentsabouttechnologicalproc…     

PREPARATION OF MULTI-WALLED CARBON NANOTUBES USING NiO CATALYST SYNTHESIZED BY HYDROTHERMAL METHOD

The Ni(OH)2/SiO2 binary colloid was prepared using Ni(NO3)2.6H2O and (C2H5O)4SiO4 as starting materials and was used to form NiO/SiO2. composite powder by hydrothermal method and desiccant method in open air respectively. Multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) were synthesized respectively by chemical vapor deposition using the NiO/SiO2 catalyst prepared by different methods. The phase and morphology of the catalysts and the morphology, output yield and purity of MWCNTs were compared by XRD, TEM and SEM. The results show that the catalyst powder prepared by hydrothermal method, compared with that by desiccant method, is smaller, better dispersion and has stronger catalytic activity. Pure MWCNTs with smaller tube diameter and narrow range could be obtained at a high yield using that NiO/SiO2 powder prepared by hydrothermal method as catalyst.     

磷酸盐连接NiFe2O4基金属陶瓷的界面形貌和连接机理

针对铝电解用金属陶瓷惰性阳极材料与金属导杆的电连接困难问题,以Al(H2PO4)3为胶粘剂,CuO为固化剂,NiFe2O4陶瓷粉和Cu-Ag合金粉为填充料,连接NiFe2O4基金属陶瓷.通过分析Al(H2PO4)3与CuO的反应过程,观察磷酸盐连接NiFe2O4基金属陶瓷的界面形貌,探索其高温连接机理.结果表明:Al(H2PO4)3与CuO反应后生成的Cu-P-O化合物是主要连接物相;Cu-P-O化合物随温度的变化逐步发生一系列物相变化,并在960~1 000℃下逐步分解为CuO和P2O5;在不同热处理温度下,磷酸盐与NiFe2O4基金属陶瓷连接界面始终保持紧密结合状态:低温下连接层与金属陶瓷润湿性良好并依靠吸附作用相互连接,高温下连接层与金属陶瓷依靠互扩散作用相互连接.