微通道板电极表面的XPS分析

为探索微通道板的噪声来源，利用Ｘ射线光电子能谱对国内和国外ＭＣＰ电极表面进行组分分析。实验发现，在国外ＭＣＰ电极表面上只检测Ｎｉ，Ｃｒ，Ｃ，Ｏ等谱峰，而在国内的ＭＣＰ电极表面还检测到Ｋ，Ｎａ，Ｓｉ等原子谱峰，且在国产未镀电极的ＭＣＰ表面检测出Ｋ的原子谱峰。     

微通道板电极表面的XPS分析

为探索微通道板的噪声来源，利用X射线光电子能谱对国内和国外MCP电极表面进行组分分析。实验发现，在国外MCP电极表面上只检测到Ni，Cr，C，O等原子谱峰，而在国内的MCP电极表面还检测到K，Na，Si等原子谱峰，且在国产未镀电极的MCP表面检测出K的原子谱峰。分析认为，MCP体内的K有向表面偏析的现象；MCP电极表面上的杂质，如K，Na，Si等是MCP噪声来源之一；国产MCP表面的杂质不仅与MCP镀膜材料纯度、系统真空度有关，而且还与电极膜层的致密性有关。     

Ti基MnO_x型DSA析氧电极材料的性能

本文报导了新型 Ti/SnO_2+MnO_x+RuO_2/MnO_x(DSA)电极材料的各种性能,其中包括电极的导电性、表面粗糙度、电化学活性表面积、析氧阳极特性等,并用 X 射线衍射法进行了物相分析、用 SEM观察了表面形貌。确认该电极性能良好,加之成本较低,可作为酸性介质中的析氧电极材料。     

铁表面磷酸化层的XPS分析

以磷酸为主要成份的除锈抗蚀剂广泛用于钢铁表面处理.经适当的磷酸混合液浸、喷或涂刷后的铁表面对漆和树脂的附着性能良好,所形成的表面磷酸化层能增强材料的耐腐蚀性和耐磨损性. 现代表面分析技术,其中特别是俄歇电子谱(AES)和X射线光电子谱(XPS),在腐蚀科学研究中已表明是分析表面抗腐蚀层的有效工具.本文报导用XPS方法分析铁表面磷酸化层的结果,阐明磷酸化层的成分和磷酸混合液与铁表面间的作用. 一、实验锉除锡、锌镀层的马口铁或白铁片,用金相砂纸抛光后,在无水乙醇中超声清洗,晾干后进行磷酸化处理.所用磷酸化液的成份列于表1.新配制的磷酸化液呈淡红色,     

光电子能谱的基本原理(第二部分)

通常一个光电子能谱图有相当复杂的谱峰结构。明了这些谱峰与样品结构、光子同电子的作用过程,以及光电子同声子、电子、杂质和等离子激元等作用过程的关系是非常重要的。它们是识别谱图,通过谱峰分析样品结构的基础。光电子能谱实验中记录的谱图,是上述诸过程的综合描述,通常包含着光电离过程、俄歇过程、各种激发过程,和光电子输运过程中的各种碰撞,以及荧光发射过程;还有表面重构和吸附的影响。所以区别这些过程所对应的谱峰结构是十分重要的工作。如果要通过谱峰的高度和所包围面积的大小作出某种定量     

等离子喷涂制造固体氧化物燃料电池三合一电极

采用大气等离子喷涂法在阳极支撑上制备了电解质与阴极.利用X射线衍射分析了阴极与阳极喷涂前后的成分和相结构,用扫描电镜观察了SOFC( solid oxide fuel cell)三合一电极的截面形貌以及阳极、电解质与阴极的表面形貌.结果表明:喷涂前后阴极的化学成份未发生改变,阴极为单斜相、钙钛矿型的(La0.8Sr0.2MnO3)LSM;阳极在喷涂前为Ni/YSZ(Y2O3稳定ZrO2),在喷涂后Ni被氧化成NiO.由阳极、电解质与阴极构成的三合一电极界面不明显,其中电解质致密,阳极与阴极有一定孔隙.     

电子出现势谱与次级电子发射

本文探讨了电子出现势谱与收集极材料的次级电子发射之间的关系,得出了次级电子发射系数小的收集极能够提高俄歇电子出现势谱的信号强度。这个结论有利于电子出现势在表面分析中的应用,用Ti做收集极去分析某种不锈钢材料,测到了多种元素成份。     

四极质谱计工作参数对校准因子影响研究

介绍了在危险气体成份分析系统校准装置上,开展四极质谱计工作参数对校准因子影响的实验研究工作。在实验中,每次改变四极质谱计的一个工作参数,如电子能量、离子能量、发射电流、分辨本领、扫描速度、收集方式等,测量氮谱峰离子流强度和被校气体谱峰离子流强度,利用校准因子计算公式,通过计算获得校准因子值,并分析校准因子的变化趋势,给出四极质谱计实验室校准参数设置,减小校准不确定度。     

光电子谱与表面电子性质

光电子谱(简写为PS)是研究表面电子性质的主要方法。另外还有一些实验方法,如离子中和谱(INS),场发射电子谱(FES)等虽然也能得到一些表面电子状态的信息,但它们至今只起到补充和旁证的作用。大量的信息是由光电子谱给出的。近十多年来光电子谱实验与表面电子结构理论相互促进,有了很大的发展。本文简要介绍光电子谱的基本知识和利用光电子谱来获得表面电子各方面信息的方法,并选一些实验结果作例子来评述这一领域的近年成就与进展。     

BEI─1电子直线加速器中残余气体的质谱分析

本文详细叙述了ＢＥＩ－１＜３０ＭｅＶ）电子直线加速器在有微波功率和电子束流作用下，真空系统中残余气体成份的变化谱图，及在不同微波功率和束流时谱图变化特点。并对变化的谱峰成份来源作了初步分析和探讨。     

Fenton试剂改性海底生物燃料电池阳极及电化学性能

阳极材料直接影响海底生物燃料电池的性能。本文采用一种新型改性试剂—Fenton试剂对石墨阳极进行改性处理。结果表明,改性后电极表面主要引入了羟基和羰基,接触角从82°减小到48°,亲水性明显提高。塔菲尔曲线显示,改性前后交换电流密度分别为0.05 A/m2、0.17 A/m2,电极的动力学活性显著增加,提高了两倍之多。改性和未改性电池的最大输出功率密度分别为33.21 mW/m2、20.27 mW/m2,提高了64%。这是由于阳极表面处理后引入的羟基和羰基充当了电子转移介体,明显提高了电极反应动力学活性,增加了阳极表面细菌吸附数量,加速了阳极反应,提高了电池性能。该类高性能阳极材料可望用于海底生物燃料电池的开发。     

溅射膜电极与氧化锌压敏陶瓷的界面机制研究

利用溅射法制备半导体陶瓷表面的电极有着广阔的产业化前景,但关于溅射膜电极与陶瓷表面的界面机制研究尚鲜有报道。本文采用磁控溅射法在ZnO压敏陶瓷表面制备了Cr+Cu电极,通过X射线光电子能谱等技术研究分析了Cr/ZnO的界面反应及界面成分。研究结果表明:常温下Cr膜在氧化锌表面的沉积模式为混态生长模式,在Cr的初始沉积阶段,Cr价层电子与氧化锌表面存在电子转移作用,有氧化态的Cr生成;随着覆盖度的增加,电子转移逐渐减弱,最后Cr完全呈现为金属态的中性吸附。该界面反应生成的化合物对溅射膜电极的欧姆接触,附着力等性能有重要作用,而且能有效阻止电极元素Cu或Ag的纵向扩散。     

溅射离子泵排氩性能的研究

本文报导了二元金属二极型,磁控管型(钛柱和钽柱)和三极型溅射离子泵对氩气的排除和放电强度试验,同时用俄歇电子能谱技术测量了被排氩在阳极筒内表面的分布。即使是二元金属二极型大部份被排氩也不埋藏在阳极内表面上。     

敏感电极层厚度对二氧化碳传感器性能的影响

利用碳酸锂-锂钡掺杂氧化碳酸盐复合物作为敏感电极材料,构建YSZ二氧化碳电化学传感器,并借助于二氧化碳响应性能测试和电化学阻抗谱等方法,研究了敏感电极层厚度对传感器性能的影响。结果表明,敏感电极层较薄时,由于电极过程涉及的电活性物质的量较大,而其产生和运移的场所却有限,可能导致局部二氧化碳浓度范围出现传感器响应电动势的波动;敏感电极层厚度增加时,传感器总阻抗增加,其响应电动势比例以及电动势变化率△E均降低,电子转移数偏离理论值2,传感器准确性降低。具体设计过程中,传感器敏感电极层厚度应适中,并结合其工作温度综合考虑。     

铝和氧化铝表面的电子能量损失谱研究

用俄歇电子能谱仪测量在低的入射电子能量下二次电子弹性峰附近的损失结构,得到了电子能量损失谱。对于铝、三氧化二铝、铝表面吸附氧以及铝表面复盖薄氧化层的样品,其能量损失谱有明显的差别,主要是等离子损失峰的位置和强度的变化。纯铝的表面和体等离子损失能量为10.5eV和15.5eV,三氧化二铝的等离子损失峰位置移到12eV和21.5eV处;铝表面复盖薄氧化层时,其损失谱是铝和三氧化二铝损失谱的混合:铝表面吸附少量氧时,表面和体等离子损失峰的强度明显减弱,并出现与氧相联系的8eV损失峰。文中给出了不同入射电子能量下这些损失谱的变化,从中可以区分来自表面和体内的损失机理,同时对铝表面复盖薄氧化层的样品,提供了一个测量其氧化层厚度的方法。     

元素掺杂Mn复合氧化物阳极电解海水的催化性和稳定性

主要研究阳极电沉积法制备的掺杂Mo、Fe、V等不同元素Mn复合氧化物电极电解海水过程中的电催化活性和稳定性。阳极电沉积法制备了MnMo,Mn-Mo-Fe,Mn-Mo-V和Mn-Fe-V 4种不同元素掺杂的Mn复合氧化物阳极材料。X射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FESEM)和析氧效率分析表明,Mn-Mo、Mn-Mo-V、Mn-Mo-Fe、Mn-Fe-V阳极材料均为γ-MnO2晶型,初始析氧效率均可以达到99%以上;电解海水过程中Mn-Fe-V阳极最稳定,能保持较高的析氧效率,电极析氧效率下降的主要原因是阳极表面的溶解和剥落。     

结合EIS和WBE技术研究环氧涂层劣化

为研究环氧涂层在浸泡条件下的失效机理,结合丝束电极(WBE)和电化学阻抗谱(EIS)技术研究了环氧涂层浸泡在天然海水中的劣化过程, 同时分析了与涂层局部缺陷区相对应的电流密度分布和阻抗谱特征的差异．结果表明:丝束电极表面电流密度分布与EIS响应特征能够良好对应,两者结合使用可以实现对表面任意局部阳极和阴极区腐蚀过程的研究;涂层丝束电极的总阻抗响应主要与涂层局部缺陷最为严重处的电极过程特征相对应,而不能反映出其他区域的涂层劣化和涂层下基体的电化学过程信息;涂层下丝束电极出现了极性转换现象,但发生转换的原因各不相同．     

铅/二氧化铅二元电极

铅和铅合金在氯化物溶液里以高电流密度进行阳极极化时,其表面上,生成厚的、肿胀而又多孔的氯化铅沉积物。当微铂电极嵌入铅表面后,在氯化物介质里,以同样高的电流密度下进行阳极极化,其铅表面能生成过氧化铅。为了代替昂贵的铂,将过氧化铅微电极(在过氧化铅电沉积时脱落下来的过氧化铅薄片加工成小圆柱体)嵌入铅或铅合金电极里,并在氯化物溶液里进行阳极极化。在这种情况下,铅和铅合金电极表面上,也能生成过氧化铅。在室温下,铅/二氧化铅二元电极在3％的NaCl溶液里以3安/分米~2电流密度下进行阳极极化时,发现在电极表面上能很好地生成PbO_2膜。二氧化铅微电极的取出与插入,以及二氧化铅微电极与铅电极的面积之比对过氧化铅生成的影响,也进行了研究。嵌有二氧化铅微电极的铅和铅合金阳极,在氯化物溶液及人造海水里进行了阳极极化,从重量的变化及表面生成致密、无龟裂的PbO_2膜来考虑,1％Ag(Pb)/PbO_2二元电极是很好的阳极。     

镁合金阳极的析氢、效率与电偶腐蚀放大效应

为了解决镁工程应用公认的主要障碍——电偶腐蚀,探明镁合金固有的负差数效应导致的阳极溶解异常放大和阳极析氢现象,本文通过阳极化镁的析氢速率、镁丝阵列电极、材料表面微观技术的测量,以及部分膜单价镁离子机制的理论推导和分析,发现阳极析氢对镁的"负差数效应"和电偶腐蚀有极强的加速作用;电极表面的微电偶并非强阳极极化条件下镁阳极效率低的根本原因;锌离子的"次生效应"对镁阳极过程有一定的抑制作用;镁表面膜的保护性是决定阳极析氢、电流效率、电偶腐蚀放大效应的关键因素.     

不同Sn含量对Al-Zn-Ga-Si-Sn阳极性能的影响

为了改善Al-Zn-Ga-Si-Sn低电位牺牲阳极的性能,通过调节Sn元素含量提高牺牲阳极的表面活性和电流效率,制备了 5种不同Sn含量的牺牲阳极材料,采用牺牲阳极电化学性能测试方法、极化曲线及电化学阻抗谱测量、表观形貌分析等手段分析了Sn元素对于低电位铝合金牺牲阳极电化学性能的影响。结果表明:Sn可以有效地提高阳极表面的活性,并且破坏表面钝化膜降低表面自由能,使工作电位正移,提高阳极电流效率,改善阳极的溶解形貌。