铁氰化铜钴复合膜的制备及其电化学性能

采用电沉积法在铂基体上制备出电活性铁氰化铜钴复合膜.在0.1mol/LKNO3溶液中采用循环伏安法并结合电化学石英晶体微天平技术考察了复合膜的电化学行为以及循环寿命.并在0.1mol/L(KNO3+CsNO3)溶液中测定不同混合浓度下复合薄膜的伏安曲线,分析了薄膜对Cs+和K+的选择性.实验表明:铁氰化铜钴复合膜是一种取代型杂化铁氰化物,非单一膜的简单组合.具有良好的离子交换特性及选择性,且循环寿命好于单膜,具备电化学控制离子分离膜的初步特征.     

电沉积铁氰化镍薄膜的电控离子交换性能

采用电沉积方法在不同导电基体上制备出具有电化学控制离子交换(ESIX)性能的电活性NiHCF(nickel hexacyanoferrate)薄膜.在1 mol•L^-1 KNO₃溶液中采用电势循环可逆地置入与释放碱金属离子,比较了铂、铝和石墨基体上薄膜的电活性、离子交换容量及再生能力;在1 mol•L^-1(KNO₃+CsNO₃)混合溶液中测定了不同浓度下薄膜的伏安特性曲线和电化学交流阻抗谱,分析了薄膜对Cs/K离子的选择性.重点考察了制膜液组成对薄膜电化学性能的影响,通过EDS测定薄膜组成并结合循环伏安曲线分析了薄膜组成和结构与其电化学特性之间的关系.实验表明,3种基体材料上均能制得性能稳定的NiHCF膜,铝和石墨基体上的NiHCF薄膜同样具有良好的ESIX性能;控制制膜液组成可得到不同组分占优的膜,由此可筛选较为理想的ESIX膜材料.     

多排石墨芯NiHCF膜电极电化学控制Cs+分离

采用阴极电沉积方法在多排石墨芯(MRGC)基体上制备NiHCF薄膜,考察二电极体系下膜电极对溶液中Cs离子的置入和释放行为及其影响因素,并通过循环伏安法考察膜的再生性能.结果表明,当初始浓度为20mg·L-1时施加7 V电压还原30 min,Cs+去除率达84%;Cs/Na混合溶液中的分离系数可达40;氧化再生释放率达到61%.MRGC基体NiHCF膜电极在二电极体系下能有效分离模拟液中的Cs离子,且具有良好的再生能力.     

镍网基NiHCF膜电极电控离子分离性能

在镍网基体上通过阳极氧化、循环伏安电沉积、化学沉积与脉冲电沉积分别制备出具有电化学控制离子分离(ECIS)性能的铁氰化镍(Nickel hexacyanoferrate,NiHCF)薄膜电极.在1mol·L<'-1>KNO<,3>溶液中采用电势循环可逆地置入与释放碱金属离子,考察不同制备方法膜电极的离子交换容量、循环寿命与再生能力,并通过SEM、IR、IC分析了膜电极表面形貌、组成与ECIS过程性能.研究结果表明,镍网基NiHCF膜电极制备工艺简单,具有较大的离子分离能力、良好的循环稳定性与再生能力,其中脉冲电沉积膜电极的离子交换容量和循环稳定性优于其它方法制得的膜电极.     

三维膜电极电控离子分离过程离子扩散特性研究

通过阴极电沉积法在石墨芯基体上制备铁氰化镍(NiHCF)薄膜,然后组装为多排石墨芯(MRGC)膜电极系统于1mol/LKNO3溶液中测定其循环伏安(CV)曲线。重点考察了不同电极厚度与间距的MRGC基体NiHCF膜电极CV图的阴阳极峰电位分离情况,以及不同扫描速度下膜电极系统的CV图变化情况。研究结果表明,由于三维MRGC膜电极系统内部离子扩散影响,CV图的峰电位将发生偏移。随着石墨芯间距的增加电极内离子扩散阻力降低,导致CV图阴阳极峰电位差ΔEp将减小;固定石墨芯间距而增加电极厚度时电极内离子扩散阻力增加使ΔEp也随之增加;随着扫描速度的增加内扩散的影响加剧导致ΔEp增加。因此循环伏安图阴阳极峰电位的分离程度可用于三维膜电极内离子扩散的分析。     

流动体系石墨基体NiHCF膜电极电控铯离子分离

采用石墨基体NiHCF膜电极组装填充床电化学反应器,考察二电极流动体系下溶液中Cs离子的电化学控制分离性能。在膜电极上施加阴极电压使Cs+置入膜内,分别考察操作电压、进料浓度和流量等参数对反应器出水Cs+浓度的影响,并用Thomas模型描述该过程的穿透曲线;将置入Cs+的膜电极外加阳极电压释放Cs+使膜电极再生,并通过连续多批次运行测试膜电极的稳定性。研究结果表明:石墨基体NiHCF膜在二电极体系下具有良好的电控吸附性能和再生能力,槽电压10V、流速80BV·h-1、进料浓度7mg·L-1、穿透率为50%时可处理225BV的模拟废液,单次运行Cs离子平均去除率可达56%,电控吸附过程符合Thomas吸附动力学模型。膜电极氧化再生快捷方便,多批次运行性能稳定,水溶液中Cs+可得到有效分离。     

电化学沉积聚噻吩膜的表征及性能测试

在离子液体三氟化硼乙醚BFEE中直接电化学沉积制备聚噻吩膜。在1.1 V恒电位下聚合生成掺杂态的蓝绿色聚噻吩膜1#,然后通过0.2 V恒电位扫描将蓝绿色膜还原成本征态的亮红色膜2#。利用循环伏安法(CV)研究了聚噻吩膜的电化学性能,结果表明在离子液体BFEE中制备得到的聚噻吩膜具有良好的电化学稳定性。通过电输运测试系统分别测试了这两种不同状态聚噻吩膜的电阻率,计算得到膜1#和2#对应的电导率分别为44.64 S/cm和1.33 S/cm,掺杂态膜1#的电导率比本征态膜2#的电导率高出33倍,该测试结果和以往掺杂可提高聚合物导电性的结论相一致,并且数据显示该聚合方法得到的聚噻吩膜的导电性较好。     

掺水量对聚吡咯高分子膜电化学性能的影响

在0.1 mol/L吡咯+0.2 mol/L Na Cl O4的乙腈溶液中加入不同含量[0,3%,6%,9%(体积分数)]的水,采用循环伏安法制备了聚吡咯(PPy)高分子膜。利用扫描电子显微镜(SEM)对其表面形貌进行了观察,利用恒电流充放电曲线研究了其电化学性能。比较了不同电流密度下不锈钢/聚吡咯(SS/PPy)比电容和能量密度,当电流密度由1 m A/cm2增大到5 m A/cm2时,PPy(6%)电极的比电容下降幅度最小,下降了21.6%。     

掺水量对聚吡咯高分子膜电化学性能的影响

在0.1 mol/L吡咯+0.2 mol/L Na Cl O4的乙腈溶液中加入不同含量[0,3%,6%,9%(体积分数)]的水,采用循环伏安法制备了聚吡咯(PPy)高分子膜。利用扫描电子显微镜(SEM)对其表面形貌进行了观察,利用恒电流充放电曲线研究了其电化学性能。比较了不同电流密度下不锈钢/聚吡咯(SS/PPy)比电容和能量密度,当电流密度由1 m A/cm2增大到5 m A/cm2时,PPy(6%)电极的比电容下降幅度最小,下降了21.6%。     

用斜发沸石岩分离提取卤水中的钾、铷、铯

研究碱金属离子在我国浙江省缙云地区斜发沸石岩上的离子交换性能,为利用该沸石岩提供了资料。并针对某厂碱金属浓盐溶液制定了提取铷、铯盐的工艺。在静态条件下考查了碱金属离子在原矿和铵型沸石岩上的交换容量及其与碱金属离子半径的关系,其交换容量随离子半径变大而增加,在铵型沸石岩上尤为明显,交换序为cs十>Rb >K >Na十>Li十;在动态条件下测定了K 、Rb 、Cs十不同比例时各混合体系的选择系数(甲韵见表1。结果表明,该沸石岩对碱金属离子具有较好的分离性能,尤其是对艳离子具有特别的选择性能。表1各体系中碱金属离子的交换容量和选择系数件:将适量原料液经沸石柱交换,几乎全部Li 和85%的Na 不被交换,而K 、Rb 、Cs 则100%地交换在沸石上。然后用0.INNH犷洗脱K十,用IN和4N NH扩分别洗脱Rb干和Cs干。     

电沉积合成Ni–Fe(Co)/CF电催化剂及其催化性能

采用电化学合成技术在泡沫铜(CF)上制备镍铁(Ni–Fe)和镍钴(Ni–Co)合金薄膜作为析氢电催化剂。通过扫描电子显微镜和X射线能谱仪分析了催化剂的表面形貌和化学成分,并利用电化学测试技术探究了它们在1 mol/L KOH溶液中的电催化析氢活性和耐久性。结果表明,Ni–Co/CF电催化剂聚集在一起形成了致密的薄膜,而Ni–Fe/CF电催化剂显示出沟壑状表面。两种合金薄膜催化剂的析氢反应动力学均由Volmer步骤控制。Ni–Co/CF电催化剂具有较大的电化学活性面积和良好的析氢性能,而Ni–Fe/CF电催化剂的析氢耐久性较好,两者的析氢稳定性均有待提升。     

四氨基镍酞菁在金电极上成膜过程的研究

采用循环伏安法（CV）和石英晶体微天平技术（QCM）对四氨基镍酞菁（NiTAPc）在金电极上的聚合成膜过程进行了研究,讨论了扫描速率、溶剂、支持电解质及单体浓度对其成膜过程的影响,考察了该聚合膜在无单体电解质溶液中的氧化还原行为及稳定性。借助电化学石英晶体微天平(QCM)重点讨论了过程溶液中离子在膜中传输的机理。     

阴离子交换膜在酸性铬蓝K降解脱色中的应用

在电解槽中 ,镀铂的阴离子交换膜将电槽分隔成为阴、阳两室。研究卤素离子 X-( X=Br、I)嵌入阴离子交换膜后阳极室中有机染料降解脱色的电化学行为。以分光光度法测试了嵌入阴离子交换膜中卤素离子对酸性铬蓝 K的降解脱色效果。实验表明 ,嵌入离子交换膜中的卤素离子 X-( X=I,Br)对酸性铬蓝 K有明显的降解脱色效果。酸性铬蓝 K被卤酸盐氧化降解的过程属一级反应 ,以 Br O-3 与 IO-3 为氧化态粒子时的反应速度常数分别等于 4.0× 1 0 -4/s与 1 .39× 1 0 -4/s     

静电纺PPEK/SiO2锂离子电池隔膜的制备及性能

为制备吸液率高、热尺寸稳定性良好的隔膜,以聚芳醚酮(PPEK)和SiO_2为原料,采用静电纺丝技术制备了PPEK/SiO_2复合纤维膜。通过SEM、电化学工作站、蓝电电池测试系统等对电纺纤维膜及组装的电池进行了结构表征和性能测试,讨论了SiO_2质量分数对电纺纤维膜结构和性能的变化规律,并考察了其作为锂离子电池隔膜用时的电化学和电池性能。结果表明:随着SiO_2质量分数的增加,电纺纤维膜的孔隙率、吸液率和离子电导率逐渐增加。电纺纤维膜在200℃下热处理1 h的热收缩率为0,具有良好的热尺寸稳定性。当SiO_2质量分数为6%(以PPEK质量为基准)时,孔隙率和吸液率分别达到179%、1031%,离子电导率为2.63×10~(–3) S/cm;将该电纺纤维膜组装成石墨/Li电池,1 C下放电比容量为332～350 mA·h/g,具有良好的循环和倍率性能。     

普鲁士蓝镶嵌聚吡咯薄膜电极的制备及其电化学电容性质的研究

为提高聚吡咯电极材料电化学性能，研制出一种普鲁士蓝(PB)镶嵌聚吡咯(PPy)薄膜电化学电容器电极。采用化学沉淀法结合气相聚合(VPP)法将同步合成的PB引入PPy薄膜中，制备了自支撑聚吡咯/普鲁士蓝(PPy/PB)复合电极材料。利用扫描电子显微镜、拉曼光谱、X射线粉末衍射技术等对复合材料的形貌及结构进行表征。在三电极体系和对称超级电容器中研究PPy/PB复合材料的电化学表现，研究结果表明，PPy/PB复合材料组装的超级电容器比电容高达447.6 F/g。不同电流密度下充放电性能研究表明，电流密度从1.0 A/g增大到10.0 A/g时，PPy/PB比容量保持率为70.8%,具有优异的倍率性能。通过4 000次恒流充放电后PPy/PB电容保持率为76.9%,高于纯PPy电极材料，显示出较好的电容性能。     

W18O49/PET-ITO柔性电致变色薄膜制备及其变色性能

采用溶剂热法制备W18O49纳米线电致变色材料，喷涂在聚对苯二甲酸乙二醇酯?氧化铟锡(PET?ITO)(方阻35 Ω)柔性透明导电基底上得到柔性电致变色薄膜。采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、高分辨场透射电子显微镜和X射线光电子能谱对W18O49的微观结构和价态等进行表征，用电化学工作站与紫外?可见光分光光度计对W18O49/PET?ITO柔性电致变色薄膜的光学调制范围、响应时间和循环稳定性等进行了表征和分析。结果表明，光谱扫描波长?=633 nm时，W18O49/PET?ITO柔性电致变色薄膜的光学调制范围ΔT=23%。薄膜透光率变化90%时，着色和褪色时间分别为12.8和10.6 s。W18O49/PET?ITO柔性电致变色薄膜具有优异的循环稳定性，连续着色褪色循环3000 s薄膜透光率仍达80.9%。     

电活性分子L-B膜修饰CdSe薄膜电极的光电化学研究

用电活性分子——硬脂酸二茂铁酯L-B膜修饰了薄膜CdSe电极,在单色光650nm光照下用循环伏安法研究修饰的薄膜电极的光电化学性能。研究结果指出经多层L-B膜修饰后,薄膜CdSe电极的,I-V性能和光稳定性都有明显改善。用界面能级关系讨论了硬脂酸二茂铁酯L-B膜在光照的CdSe薄膜/Fe(CN)_6~(4-)溶液界面起传递电荷的中介作用,加速了界面的电荷转移。     

纯铝在两种不同类型缓蚀剂的碱性溶液中的电化学行为研究

采用集气实验、极化曲线方法研究纯铝在4 mol/L KOH溶液中的电化学行为,溶液中分别添加碱土金属离子与EDTA、ZnO与DE后,实验结果表明铝在含0.02 mol/L EDTA和饱和Ca(OH)2、Sr(OH)2溶液与0.2 mol/L ZnO与0.3 mL/L DE溶液均具有最小的腐蚀速率。EDAX分析表明碱土金属离子与EDTA没有参与到铝表面氧化膜的组成中,说明该缓蚀剂是通过吸附在铝表面起作用的,它们是界面型缓蚀剂;而在含ZnO与DE溶液中,由于氧化锌被还原成锌,沉积在铝表面上,从而减少了析氢反应速率,属于成相型缓蚀剂。     

循环伏安法制备聚苯胺/活性炭超级电容器膜电极

采用电化学循环伏安法,在柔性石墨纸基底材料上合成了聚苯胺/活性炭(PANI/AC)复合薄膜。 通过SEM观察了不同扫描圈数下复合薄膜的表面形貌,通过循环伏安(CV)、交流阻抗(EIS)、恒流充放电等电化学测试方法,研究了聚苯胺/活性炭复合电极的电性能。由SEM图谱可知,不同扫描圈数下,聚苯胺/活性炭的形态也有所不同,电化学测试结果表明,以柔性石墨纸为基底材料,扫描圈数在3圈时,不仅比容量较高,达504 F·g^-1,而且循环稳定性较好,经2000次循环后,容量衰减仅为初始容量的14%。     

MXene/PPy@TOCNF复合薄膜的制备及其电化学性能

利用聚吡咯(PPy)在纤维素纳米纤维(TOCNFs)表面原位聚合并结合MXene在真空过滤下制备MXene/PPy@TOCNF(MPT)混合膜。通过透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线粉末衍射仪(XRD)等分析了(MPT)混合膜的结构与形貌,利用电化学工作站等探究了聚吡咯@纤维素纳米纤维(PPy@TOCNF)的含量对于MXene薄膜的电化学性能的影响。结果表明：PPy@TOCNF的加入会提高混合膜的电化学性能,在1 A·g^-1的电流密度下,MPT-20%薄膜比电容为415.6 F·g^-1,远高于MXene(284.5 F·g^-1)。