PbO2-SPE组合电极的制备及电氧化制烟酸的研究

在一定温度和压力下,将电极材料与离子交换膜制成一体,形成膜组合电极,即PbO2-SPE组合电极.将其应用于3-甲基吡啶电氧化制烟酸的研究中,通过循环伏安、极化曲线、开路电位和电解实验,表明该电极对电氧化反应有一定的催化活性.通过改变3-甲基吡啶和硫酸浓度,证明3-甲基吡啶在PbO2-SPE组合电极上的电氧化选择性和电流效率与反应物浓度、硫酸浓度和阳极电位有关.     

基于纳滤-反向电渗析法脱硝废液发电试验研究

反向电渗析发电是一种零排放的、可持续的新型技术。在探究以电厂脱硝废液进行盐差能发电的基础上,采用纳滤-反向电渗析法耦合技术,研究了耦合发电系统在不同试验条件和不同运行参数下发电输出情况。分别研究了离子交换膜种类、膜堆电极材料、浓淡室进料浓度差、温度差对膜堆输出功率密度的影响。结果表明,以脱硝废液为膜堆进料溶液,膜堆使用阴离子交换膜,使用钌铱-钛网电极,以[Fe （CN）₆]^4-/[Fe （CN）₆]^3-为氧化还原对的电极溶液,提高淡室进料溶液温度等,均能够提高膜堆输出电化学性能。     

EDS法分析离子交换膜金属复合材料的铂电极厚度

通过聚乙烯-乙烯醇(EVOH)的磺化反应得到EVOH磺化离子聚合物(EVOH-g-SO3H),采用溶液铸膜,浸渍-还原、电极化、离子交换等工艺制备了Pt/EVOH-g-SO3H离子聚合物金属复合材料(IPMC).利用扫描电子显微镜(SEM)及其附件能谱分析(EDS)分别对IPMC微观形貌、电极厚度进行了分析研究.最后,利用EDS对IPMC横截面的元素分析,建立了IPMC电极厚度估算方法.结果表明:Pt在EVOH-g-SO3H膜内部呈梯度分散,在膜表面致密沉积,并且铂金属电极分布较为均匀;通过平均值方法估算出电极的厚度为20.94μm.     

氰化提金液中银离子选择电极的中毒及防止

游离氰浓度是氰化提金液的主要控制指标之一。用银离子选择电极监测金矿氰化液的游离氰其主要困难在于电极中毒。通过电子探针分析确定了中毒离子；对中毒原因进行热力学分析，证明了中毒的主要原因是Ｐｂ，Ｈｇ等重金属离子在膜表面的离子交换反应，并试验用掩蔽、离子交换、复活液、自动分析等手段减轻、消除中毒对电极的影响，使电极的寿命大大延长，据此研制了游离氰测定仪。     

MN500阳离子交换树脂填充聚醚砜膜吸附剂对氨氮吸附的研究

以聚醚砜(PES)为膜的基质材料,以微米级粉末状阳离子交换树脂(MN500)为功能性颗粒,采用相转化的方法,制备了MN500离子交换树脂填充PES膜吸附剂,研究MN500树脂填充PES膜吸附剂对水中氨氮的吸附性能,考察了树脂填充量对膜吸附剂纯水通量影响,以及振荡时间、料液pH对氨氮吸附性能的影响.结果表明:与MN500离子交换树脂相比,MN500离子交换树脂填充膜吸附剂对氨氮的吸附容量较大;在静态条件下,膜吸附剂对水中氨氮的吸附容量为40 mg/g;在膜吸附剂吸附的初始阶段(0～90 min),吸附容量随时间快速上升,此后趋于平缓;当pH值大于8时,膜吸附剂对氨氮的吸附容量显著增加.     

含聚污水对离子交换膜污染的影响

试验借助于溶液电导率的测量,分别考察了聚合物、固体悬浮物和原油对离子交换膜的性能影响情况,并对污染后的离子交换膜进行扫描电镜和能谱分析.结果表明:聚合物分子链很长,远大于离子半径,虽然在膜表面聚集,但不能形成孔径<1 nm的致密层,从而不会对膜造成污染;对膜造成污染的主要物质是原油和悬浮物;原油在膜表面由于范得华力吸附形成致密的一层油膜,影响离子通过离子交换膜.固体悬浮物在水中带负电,在电场的作用下向阴膜迁移,从而对阴膜造成污染.     

锌对Li（Ni_（1/3）Co_（1/3）Mn_（1/3））O_2电极首次脱锂过程电化学性能的影响

共沉积法制备不同含锌量的锂离子电池正极材料Li（Ni1/3Co1/3Mn1/3）O2.采用交流阻抗谱分析该正极材料在首次脱锂过程中的电化学特性以及锌对电极阻抗和锂离子扩散系数的影响.电极阻抗图谱分析结果表明：3.7～4.4V为电极发生电化学反应的电位区间;锌减小了电极材料的SEI膜阻抗和电荷转移阻抗;少量固溶锌提高了锂离子在材料固相中的扩散能力.     

连续电除盐技术中树脂导电性的研究

连续电除盐技术被用于处理低放废水,在CEDI设备单元中填充的离子交换树脂对降低连续电除盐膜堆的电阻、提高核素离子的迁移率、降低能耗起着重要的作用.本文建立了在CEDI膜堆外测试离子交换树脂导电性的方法,并利用所建立的方法对1200Na、4200Cl、核级阳、核级阴、001＊7、201＊7这6种离子交换树脂的导电性进行了研究,引用多孔塞模型（porous-plug model）描述了离子交换树脂的三种导电路径,筛选出传导能力强的核级阳和核级阴树脂作为CEDI膜堆的填充材料.     

薄液膜下航天器异种材料电偶腐蚀兼容性

针对文昌航天发射中心航天器产品的腐蚀评价需求,提出一种基于薄液膜三电极系统的航天器异种材料电偶腐蚀兼容性评价方法.设计了一套薄液膜三电极系统,在控温控湿的薄液膜条件下对5种航天器材料进行了电偶腐蚀试验.结果表明:由于欧姆电阻和阴阳极金属极化率的影响,薄液膜比水溶液全浸更适宜作为航天器异种材料电偶腐蚀兼容性评价的试验条件,电偶电流密度与试验条件明显相关.航天器异种材料电偶腐蚀兼容性评价应使用控温控湿的薄液膜三电极系统进行,并以电偶电流密度作为电偶腐蚀兼容性的评价判据.     

Pt-Ni/Nafion膜电致动材料的制备及性能研究

采用渗透还原法制备了 Pt- Ni/ Nafion离子交换膜复合材料 ,还原出来的 Pt在 Nafion膜表面形成颗粒膜 ,在膜内部呈梯度分散 ;在 Pt颗粒膜外表面化学镀沉积 Ni作为电极层。在交变电场作用下 ,Pt- Ni/ Nafion离子交换膜复合材料的偏转角可达 2 5°。对影响复合材料的电致动性能的因素进行了分析 ,结果表明复合材料的变形幅度随电压上升而增大 ,当电场强弱频率变化较低时复合材料的形变较大 ;复合材料的电动性能还与其厚度有关 ,随着复合材料厚度 h的增加 ,顶端产生的应力δ与其成指数关系上升 ,δ与 h之间存在近似函数关系δ=3.96× 10 - 6 × h3。     

SPES/PVDF Binary Membrane as an Alternative Proton Exchange Membrane in Vanadium Redox Flow Battery Application

SPES/PVDF blends were employed to prepare the ion exchange membranes for vanadium redox flow battery(VRB) application for the first time. The addition of the highly crystalline and hydrophobic PVDF effectively limited the swelling behavior of SPES. The vanadium ion permeability of SPES/PVDF membranes was one order of magnitude lower than that of Nafion 117 membrane and pristine SPES membrane. Single cells with SPES/PVDF composite membranes showed significantly lower capacity loss, higher coulombic efficiency and higher energy efficiency than that with Nafion117 and pristine SPES membranes. The blend membrane with 40 wt% of PVDF(denoted as S_(0.6) P_(0.4)) showed energy efficiency of 83.2% at 30 mA?cm~(-2), which was superior to that of the Nafion117 and SPES membranes. In the self-discharge test, S_(0.6) P_(0.4) membrane showed twice longer duration in open circuit decay than that with Nafion 117 membrane. With all the good properties and low cost, the SPES/PVDF membranes are expected to have excellent commercial prospects as ion exchange membranes for VRB system.     

铜离子对PEMFC膜电极性能影响及恢复方法

为了研究铜离子对质子交换膜燃料电池膜电极组件性能的影响并提出相应的恢复方法,采用X射线衍射分析法检测了金属极板腐蚀后附着在膜电极表面的污染物成分,并采用稀H2SO4溶液沸腾的方法去除污染物并恢复膜电极性能.结果表明,金属极板的防腐层存在缺陷时,极板在缺陷处被腐蚀,并且金属离子严重影响膜电极的性能.采用c=0.2 mol/L的稀H2SO4沸腾的方法能去除膜电极表面的金属离子并恢复其性能.对于热压三合一的膜电极组件,采用稀硫酸沸腾的方法会破坏碳纸的疏水性,不如分体式膜电极的恢复效果好.     

内扩散法制备离子交换树脂复合银电极材料

为了进一步改善固定床电化学反应器的离子导电性能，提出了内扩散镀银法，并对其机理进行了分析，以001*7离子交换树脂粒为载体，制备了具有离子导电和电子导电的离子交换树脂复合银电极材料，并利用扫描电镜和称重法分析比较镀层的结构，测量镀层厚度。结果表明，选择适当的工艺条件，可在离子交换树脂上镀银，并能获得致密镀层和较小的银的担载量。     

钠离子交换法从黑云母中提钾及水钠云母的电化学性能

为了解决我国钾资源短缺的问题,从难溶性钾矿物中提取可溶性钾元素的技术需要被进一步研究。以钾含量相对较高的黑云母为研究对象,通过钠离子交换法从黑云母中提取出可溶性钾元素并制备出水钠云母负极材料。在80 ℃的水热反应温度下,钾离子与钠离子发生交换,通过过滤反应液从滤液中获取可溶性钾盐并得到水钠云母负极材料。X-射线衍射结果表明:反应后的云母层状硅酸盐结构未被破坏,8 h内提钾率高达92.3%。通过电化学工作站测定黑云母及提钾后水钠云母的电化学性能,在0.4 A/g电流密度下进行恒流充放电,测得水钠云母负极材料的首次放电比电容为9.8 F/g,较黑云母原矿的电化学性能有明显的提高。     

Electrochemical behavior of diverse vanadium ions at modified graphite felt electrode in sulphuric solution

PAN-based graphite felt (PGF) treated in 98% sulphuric acid for 5 h and then kept at 450 ℃ for 2 h was evaluated for their electrochemical performance as electrodes of vanadium redox battery (VRB). Structure and characteristic of treated PAN-based graphite felt (TPGF) were determined by means of Fourier Transform Infrared Spectroscopy, Scanning Electron Microscopy, Brunauer-Emmett-Teller surface area analysis and VRB test system. The results show that the acid and heat synergistic effect increase the number of —COOH functional groups on the PGF surface, and the PGF is eroded by sulphuric acid oxidation, resulting in the surface area increases from 0.31 m2/g to 0.45 m2/g. The V(Ⅱ)/V(Ⅲ) redox reaction is electrochemically reversible on the TPGF electrode, while the V(Ⅳ)/V(Ⅴ) couple is a quasi reversible process. The diffusion coefficients of the oxidation for V(Ⅳ)/V(Ⅴ) obtained from the scope of peak current Ip vs scan rate v1/2 is 4.4×10-5 cm2/s. The improvement of electrochemical activity for the electrode is mainly ascribed to the increase of the number of —COOH groups on the TPGF, which behaves as active sites catalyzing the vanadium species reactions and accelerating electron transfer reaction and oxygen transfer.     

REDUCTION OF FERRIC IRON IN THE TITANIUM SULFATE SOLUTION BY THE ION EXCHANGE MEMBRANE PRIMARY CELL METHOD *

Ｉｎｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｏｆｐｒｏｄｕｃｉｎｇｔｉｔａｎｉｕｍｄｉｏｘｉｄｅｗｉｔｈｓｕｌｆｕｒｉｃａｃｉｄ,ｔｈｅｐＨｖａｌｕｅｓｏｆＦｅ３＋ｈｙｄｒｏｌｙｓｉｓａｎｄＴｉ４＋ｈｙｄｒｏｌｙｓｉｓａｒｅｖｅｒｙｃｌｏｓｅ．ＩｎｏｒｄｅｒｔｏｐｒｅｖｅｎｔＦｅ３＋ｉｎｔｈｅｌｅａｃｈｉｎｇｓｏｌｕｔｉｏｎｆｒｏｍｈｙｄｒｏｌｙｚｉｎｇｉｎｔｈｅｆｏｒｍｏｆｈｙｄｒｏｘｉｄｅｏｒｂａｓｉｃｓｕｌｆａｔｅｉｎｔｈｅｈｙｄｒｏｌｙｓｉｓｓｔａｇｅｏｆＴｉＯＳＯ４,ａｎｄｆｒｏｍｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｎ…     

离子交换膜选择透过性的测定

选择透过性是衡量离子交换膜性能的重要指标，它直接影响电渗析器的电流效率和脱盐效果.本文就离子交换膜选择透过性的测试给予论述.     

PVC膜碘离子选择电极的制备及Hg^2＋的测定

提供了以乙基紫（EthylViolet）阳离子与碘离子的缔合物为电活性物质，以邻苯二甲酸二丁酯（DBP）为增塑剂的PVC膜碘离子选择电极的制备方法，并对电极的响应性能进行了测试．用正交试验法确定电极传感膜的最佳组成，并讨论了各因素对电极响应性能的影响．提出了检测Hg2＋的适宜条件和方法．     

关于快速生长KDP晶体生长装置的改进

本文是建立在KDP晶体快速生长方法基础之上.为了更适合于晶体生长,对电极、离子换膜、籽晶、红外线加热方式、以及水封装置等方面,进行了改装,从而使KDP晶体快速生长装置更进一步完善.