电化学行为

摘要： 通过阳极氧化在金属钛上生长氧化钛(TiO2)纳米管阵列(NTAs),再经氨-氮化制得氮化钛(TiN)纳米管阵列.利用多电流阶跃法,使金属镍(Ni)均匀沉积在TiN-NTAs表面,形成多孔Ni@TiN-NTAs电极.通过等离子溅射,在电极上沉积Au层,可分别获得Ni@TiN-NTAs、Au@TiN-NTAs和Au/Ni@TiN-NTAs系列微结构复合电极.借助X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDS)等手段对各产物进行了综合表征,并分别研究了这些电极在偏硼酸钠(NaBO2)碱性溶液中的电化学行为.研究结果表明:所得TiO2和TiN纳米管孔道结构规则,物相纯度较高,对过渡金属(Ni、Au)具有良好的负载和分散作用.在给定电解条件下,Au/Ni@TiN-NTAs表现出较低的电催化活性,但3种电解产物中均未检测到BH-4.

摘要： 稀土钐(Sm)是变价稀土元素,因此Sm合金具有独有的特性,使其成为一种极具潜力的功能材料,常被应用于稀土永磁、储氢、发光以及航空航天等领域。系统地比较了现阶段制备Sm合金方法的优缺点,其中熔盐电解法制备Sm合金具有产物更加纯净、低成本、连续作业等优点,成为近期学者的研究热点。然后,重点阐述了熔盐电解法制备Sm-Al、Sm-Cu、Sm-Co、Sm-Ni和Sm-Fe合金的最新研究进展及存在的问题,介绍了Sm离子在熔盐中的电化学行为及Sm合金在阴极上的生成规律,并提出了熔盐电解法制备Sm合金进一步向产业化方面发展的重点研究方向。

摘要： 金属表面的预处理往往是其涂层制备过程的重要步骤,为了探究碳钢表面状态对电泳沉积法制备氧化石墨烯涂层的影响,分别在粗化和抛光的碳钢表面制备了氧化石墨烯涂层,并通过激光散射仪测量了氧化石墨烯横向尺寸,采用三维表面测量仪对粗化碳钢表面形貌进行了表征,通过光学显微镜对涂层进行微观分析,并利用电化学工作站对涂层进行动电位极化曲线和电化学阻抗谱测试。结果表明:抛光面上的涂层有明显缺陷,疏松,其腐蚀电流密度是无涂层碳钢的1.5倍,阻抗值减小,耐腐蚀性能下降;较粗糙的表面有利于形成具有更均匀、致密的涂层,其腐蚀电流密度降低了10倍,阻抗值增大。表面粗化可以改善氧化石墨烯涂层质量,提升其耐腐蚀性能。

摘要： 制备了石墨烯/聚乙烯亚胺(GR/PEI)复合物,采用紫外-可见吸收光谱、电化学交流阻抗方法对复合物进行表征,由此制备了石墨烯/聚乙烯亚胺复合修饰电极(GR/PEI/GCE)。采用循环伏安法研究了支持电解质、pH、扫描速度等对鸢尾苷电化学行为的影响。同时,调查了GR/PEI/GCE复合修饰电极的重现性、稳定性,不同物质对测定鸢尾苷的干扰。在5.0×10^(-7)~1.0×10^(-5) mol·L^(-1)浓度范围,鸢尾苷氧化峰(P_(3))的峰电流与其浓度呈良好的线性关系,线性相关系数为0.999,检出限为1.67×10^(-7) mol·L^(-1)。加标回收结果显示:鸢尾苷的回收率在94.0%~105.0%左右,表明该方法测量的准确度较高。采用高效液相色谱法(HPLC)进行了测量对比,发现该方法与HPLC两种方法测定结果一致。

摘要： 钛及其合金作为常用工程材料,虽已广泛应用于海洋环境中,但同时面临着严重的生物污损威胁,因此有必要研究钛表面氧化膜在海水中的电化学行为和生物亲和性的关系,以寻找降低污损的有效表面处理技术。本工作在人工海水中对TA2纯钛直接施加阴极电位-0.8 V_(SCE)和钝化电位0.5 V_(SCE)进行恒电位极化处理,制备两种不同状态的表面膜,进而跟踪监测纯钛在含小新月菱形藻/舟形藻培养基和天然海水/灭菌天然海水中的电化学行为,并以小新月菱形藻和藤壶幼虫为目标生物,初步探究不同电位下极化后的纯钛表面的生物粘附规律。

摘要： 以氯化胆碱-尿素低共熔溶剂为基础液,使用循环伏安法、计时电流法、Tafel极化曲线、Gerisher交换电流密度法、扫描电子显微镜以及X射线衍射等方法研究了电沉积银过程中的电沉积机理、电结晶行为,以及NH_(4)Cl存在下对配合物、相组成以及镀层微观形貌等的影响。结果表明,ChCl-Urea体系中氯离子的加入改变了Ag^(+)的还原电位(vs.Ag|AgCl),镀液中Ag^(+)形成了配合物[AgCl_(n)]^(1-n),使还原电位发生了负移,由-0.85 V负移至-0.98 V。通过拟合CA曲线和理论曲线对比发现,Ag(I)在ChCl-Urea DES中的成核方式与氯离子的浓度有关,低浓度下的成核方式具有三维瞬时成核和三维连续成核的混合成核特征,高浓度下的成核方式符合三维瞬时成核。镀液中主要放电络离子是[AgCl_(2)]^(-)。电沉积得到的是紧密颗粒球状纯银镀层,氯离子的加入抑制了枝晶状银镀层的生成。

摘要： 本文探究了芥子气(HD)在铂片电极表面的电化学行为。循环伏安(CV)结果展现了两个分隔良好的氧化峰,不同扫描速率的CV曲线表明氧化峰电流和峰电势均与扫描速率呈一定的线性关系,证明了该氧化过程为动力学控制的不可逆过程,同时计算了氧化过程转移的电子数和相关参数。以HD在铂片上的电化学行为为基础,采用傅里叶红外光谱(FT-IR)和电化学对比实验解释了CV曲线中两个氧化峰相对应的氧化过程,HD连续电化学氧化为二氯二乙基亚砜和二氯二乙基砜,为鉴别两种氧化产物提供了新的策略。方波伏安法(SWV)结果表明:HD浓度为2.5×10^(-5)~6.0×10^(-4) mol·L^(-1)时与峰电流呈线性关系,检测限为2.15×10^(-5) mol·L^(-1),该方法无需电极材料修饰,简单易得,且稳定性好,抗干扰能力强。通过研究HD在铂片电极表面的电化学行为,为其电化学传感提供基础。下一步工作应以负载型铂纳米粒子和多维载体为出发点,提高其检测能力。

摘要： 采用XRD、OM与SEM分析了Mg-0.5Bi-0.5Ag合金挤压态的微观组织特征,利用动电位极化、电化学阻抗谱以及镁空气电池测试研究了合金的电化学行为以及作为阳极时的放电性能,揭示了合金的组织特性与放电性能的关系。结果表明:挤压态的Mg-0.5Bi-0.5Ag合金的组织由完全动态再结晶晶粒组成,平均晶粒尺寸为9.94μm。合金主要包含α-Mg相和微量的纳米级Mg_(3)Bi_(2)相。在镁空气电池的测试中,挤压态的Mg-0.5Bi-0.5Ag合金阳极在2.5 mA/cm^(2)和5.0 mA/cm^(2)的电流密度下显示出了平稳的放电过程,电池电压达到了1.356 3 V和1.315 7 V。此外,该合金作为阳极时在20 mA/cm^(2)的电流密度下展示出了高的阳极效率和能量密度,分别达到了53.11%和21.40 mW/cm^(2)。挤压态Mg-0.5Bi-0.5Ag合金作为阳极时优异的放电性能主要与均匀的微观组织、弱的织构、优异的电化学活性以及Ag在电极表面的再沉积有关。

摘要： 在离子液体氯化1-丁基-3-甲基咪唑-丙三醇(BMIC-GL)和1-丁基-3-甲基咪唑二氰胺盐([BMIM]DCA)中加入NiCl_(2)后,研究了Ni(Ⅱ)离子的电化学行为。循环伏安测试结果表明,Ni(Ⅱ)离子在[BMIM]DCA-NiCl_(2)和BMIC-GL-NiCl_(2)的起始还原电位分别为-0.55 V和-0.65 V,说明Ni(Ⅱ)离子在[BMIM]DCA-NiCl_(2)中更易被还原。Ni(Ⅱ)离子在两种离子液体中的还原均是受扩散控制的准可逆过程。通过计算得出Ni(Ⅱ)离子在BMIC-GL-NiCl_(2)中的扩散系数(8.92×10^(-7)cm^(2)/s)大于其在[BMIM]DCA-NiCl_(2)中的扩散系数(2.94×10^(-7)cm^(2)/s)。通过计时电流暂态分析得出,在BMIC-GL-NiCl_(2)和[BMIM]DCA-NiCl_(2)离子液体中,在玻碳电极上电沉积Ni的反应分别符合三维瞬时形核机理和三维连续形核机理。

摘要： 以N,N′-双(4-吡啶甲酰胺)-3,4-噻吩(4-bpft)和对苯二甲酸(1,4-H_(2)bdc)为配体,在水热条件下合成了一种新的多孔配位聚合物Zn(4-bpft)(1,4-bdc)](CP 1).采用单晶X射线衍射、傅里叶变换红外光谱和粉末X射线衍射技术对其结构和组成进行了表征.结果表明,CP 1展示出二维网络结构,具有17.3%的溶剂可及空隙,呈现{6^(3)}拓扑的3-连接网络.CP 1具有明显的荧光开启性能,能有效检测天门冬氨酸(Asp);还表现出可逆的电化学氧化还原行为,可作为检测抗坏血酸(AA)的安培传感器.此外,CP 1能有效吸附有机染料亚甲基蓝(MB)、龙胆紫(GV)和中性红(NR),表明其在去除有机污染物方面具有潜在的应用价值.

摘要： 熔盐电化学法利用被分离元素阳离子还原电位差异进行分离,是目前研究得最为广泛也是相对安全的一种乏燃料干法后处理技术.在熔盐堆燃料盐的后处理中,其主要成分FLiBe熔盐是一种良好的电解质,进行燃料盐中UF4的电解分离在热力学上可行,而电解过程中U4+的电化学行为和电极过程是确定该方法是否可实用化的必要条件.本研究着重开展了此方面研究,得到以下结论:1)在FLiBe熔盐体系中,U4+在金属(钨、钼、镍等)电极上的反应为两步还原反应(U4+→U3+和U3+→U0),这在实验上验证了FLiBe熔盐中UF4电解还原得到金属铀的电化学过程.2）采用阶跃式电解方式能减弱电解过程中离子浓度降低对电解电流密度的影响，保持电解过程的相对稳定，并使得电极产物致密化。3)国际上首次在实验室规模内实现了U4+→U0的直接电解还原。在电解过程中的不同阶段（离子浓度）得到UF3、U金属和UBe13三种电解产物。4)由于熔盐中U4+离子的存在，电极表面电化学还原得到的金属U会与之发生反应生成U3+: U0+3U4+→4U3+。由于U3+与U4+离子在熔盐中均可溶，扩散作用导致两种离子在阴阳极之间发生可逆的电化学反应U4+(→)HU3+，降低了U4+的电解效率和分离率。5)针对U4+HU3+可逆反应对电解的影响，创新性的在电解前采用化学方法（Li或Be单质）将U4+预还原为U3+，电解得到的产物为金属态单质铀，化学形态单一，熔盐中UF4的回收率超过90%。

摘要： 本文研究了LiCl-KCl-UCl4熔盐中铀离子在Mo电极上的电化学行为,探究了U4+的还原机理,计算了U4+和U3+的扩散系数及U4+/U3+和U3+/U的表观还原电位,并得到了UCl3的生成Gibbs自由能及活度系数等热力学参数.频率为9Hz,温度为733K时,LiCl-KCl熔盐中U于Mo电极上的方波伏安曲线如图1所示,电位由0V扫至-1.8V时,于-0.3V和-1.55V左右出现两个还原峰,峰形规则且呈Gauss分布,表明U4+分步还原为金属.

摘要： 利用线性扫描伏安法、循环伏安法等电化学测试方法研究了Ni-Co-Al2O3复合电沉积在超声场和非超声场中的电化学行为.研究表明:在超声场中Ni-Co的共沉积反应需要更大的阴极过电位,超声的去极化作用使得阴极能够承受更大电流密度,从而提高形核率,细化晶粒;超声的引入有助于降低复合电沉积反应过程中需要克服的表观活化能,Ni-Co-Al2O3的电沉积反应属于扩散与电化学反应共同控制.

摘要： 本文首先采用X射线衍射技术(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和电化学工作站观察、分析了在CO2驱与地层水中结垢离子协同作用下N80石油套管的腐蚀产物形貌、成分和结构.结果表明:N80石油套管表面发生了严重腐蚀,表面腐蚀产物主要由FeCO3和CaCO3构成,腐蚀产物结构疏松且存在大量孔隙,并且腐蚀产物发生剥落.然后结合电化学行为讨论了其腐蚀机理.

摘要： 以生物废弃物-银杏叶为前驱体,通过改变炭化温度(800-2500°C)制备得到层间距不同的一系列硬碳材料(0.39-0.34nm).将制备得到的硬碳用作钠离子电池负极材料,其中1300°C碳化得到的样品在30mA·g-1的电流密度下具有416.2mAh·g-1的高可逆容量,并且体现岀优异的循环性能.在50mA·g-1的电流密度下循环200圈容量仍能保持在274mAh·g-1(初始容量359.5mA·g-1).通过对比不同裂解温度下制备得到的碳材料的电化学行为,本文还进一步分析了硬碳材料的储钠机制.

摘要： B10铜镍合金是国际上公认的耐海水腐蚀性能优良的合金,为了研究实际工况下B10管的性能,利用自行设计的循环冲刷试验机,以人工配置海水为介质,Φ57mm×2.5mm的B10管材为研究对象进行不同时间冲刷腐蚀试验.利用流量计控制流速大小,室温下流速3.0m/s,设计5个冲刷时间,分别为12h、24h、48h、96h、192h进行冲刷.冲刷完成后分别取样,在CHI660D型电化学工作站上进行电化学测试,通过开路电位、动电位极化曲线、电化学阻抗谱三种电化学测试,研究冲刷不同时间B10管电化学性能变化.

摘要： 采用静电喷雾沉积技术制备Fe2O3薄膜;采用X射线衍射、XPS表征所制备薄膜物相及价态;采用恒电流模式、循环伏安法以及非原位方式研究Fe2O3负极在钠离子电池中的电化学行为及反应机理.结果表明:Fe2O3能成功应用于钠离子电池负极材料,其中钠离子的嵌入/脱出过程通过可逆的转化反应进行,同时赝电容行为也会对储钠容量进行贡献.Fe2O3负极在100mA/g的电流密度下经过200次循环还能保持386mAh/g的可逆比容量,而在5A/g的超高电流密度下其比容量仍高达233mAh/g.

摘要： 通过电化学阻抗技术(EIS)、极化曲线、SEM、EDS等技术对接地极不锈钢材料在添加不同含量铁铝氧化物的红壤中的腐蚀电化学行为进行了研究.结果表明:属脱硅富铝化的铁铝土性质的红壤,其含有的铁铝氧化物对不锈钢腐蚀具有促进作用;304不锈钢腐蚀电流密度随铁铝氧化物的含量增加而增大,根据腐蚀等级标准,在含不同铁铝氧化物的红壤溶液中浸泡后的304不锈钢电极腐蚀程度为腐蚀轻微。

摘要： 解决压水堆核电站中蒸汽发生器的结垢问题需要消耗巨大的人力物力.通过调节二回路水工况,优化水汽循环能够有效地抑制新旧电厂的蒸汽发生器腐蚀从而降低运行成本.研究发现,在ETA工况下同时加入DDA作为阻垢剂能够更加有效地降低蒸汽发生器中Fe3O4的沉积.本文概述了压水堆核电站二回路水化学工况的发展历程,提出ETA+DDA作为未来二回路加胺工况的可能性,着重从DDA对合金600材料的电化学行为的影响,以及加入DDA后与精处理树脂的相容性两方面简要论述了复合加胺工况的应用前景.

摘要： 生物冶金技术具有绿色高效的优点,已应用于低品位辉铜矿选冶工业.辉铜矿生物浸出过程受多重因素影响,对辉铜矿晶体结构、浸出过程中生成的中间产物以及浸出体系电子传递路径开展研究,可以有效了解辉铜矿生物浸出作用机理,为强化辉铜矿浸出过程提供理论依据.本文综述了辉铜矿溶解过程动力学、电化学和生物化学研究进展,以及由机理研究而引申出的浸出效果强化方法.

摘要： 本发明的目的在于提供由于在电极层形成时不制作浆料因此电极的生产性优异、由于作为分散剂不需要水溶性高分子成分因此能够实现低电阻化，且得到的电极的厚度精度及柔软性优异的电化学元件电极用粘合剂、使用了其的电极用复合体、电极、电化学元件以及电化学元件的制造方法。本发明涉及的电化学元件电极用粘合剂由玻璃化转变温度为35～80°C、初级粒子的体积基准D50平均粒径为80～1000nm的聚合物形成，其120°C的挥发成分少于1重量％，且该粘合剂为粉末状复合化粒子。

摘要： 本发明的目的在于提供一种内阻低、能够进行快速充电的电化学元件用集电体的制造方法。本发明中的电化学元件用集电体的制造方法，具有在金属箔上涂布涂布液后，除去所述有机溶剂，在所述金属箔上形成被覆层的工序，所述涂布液含有：选自甲基纤维素、乙基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、羟乙基甲基纤维素、羟乙基乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟乙基淀粉、羟丙基淀粉、糊精、普鲁兰多糖、葡聚糖、瓜尔胶、和羟丙基瓜尔胶中的至少一种、2价以上的有机酸或其衍生物、碳粒子、和有机溶剂。

摘要： 本发明提供一种电化学元件用粘结剂组合物，其能够使导电性碳材料稳定地分散、并且能够使电化学元件发挥优异的输出特性和高电压循环特性。本发明的电化学元件用粘结剂组合物包含聚合物和第13族元素，上述聚合物包含含腈基单体单元和亚烷基结构单元，本发明的电化学元件用粘结剂组合物满足关系式：0.1≤M/I≤150[式中，I为聚合物的碘值[g/100g]、M为第13族元素的浓度[ppm]]。

摘要： 本发明提供一种能够使电化学元件发挥优异的倍率特性和高温保存特性的、涉及电化学元件的新技术。本发明在制造电化学元件时，使用包含聚合物A的电化学元件用分散剂组合物。聚合物A含有含腈基单体单元，聚合物A在溶于N‑甲基‑2‑吡咯烷酮、在温度25°C测定的固有粘度为0.15dL/g以上且小于1.20dL/g。

摘要： 本发明提供一种电化学元件用分散剂组合物，其包含聚合物，上述聚合物含有含腈基单体单元和亚烷基结构单元。在对该组合物中包含的聚合物进行动态光散射测定的情况下，该聚合物检测出的体积平均粒径D50的值(A)为50nm以上且800nm以下、并且在5μm以上且30μm以下的粒径范围检测出至少一个峰。

摘要： 本发明提供一种可确保电化学元件的高度安全性的电化学元件用添加剂。该电化学元件用添加剂可用于电化学元件中，体积膨胀倍率成为2倍以上的温度超过150°C且小于400°C，并且，(A)属于元素周期表第2族的各元素的含量小于100质量ppm，(B)属于元素周期表第17族的各元素的含量小于100质量ppm，(C)Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu及Zn各元素的含量小于5质量ppm。

摘要： 本发明的目的在于提供由于在电极层形成时不制作浆料因此电极的生产性优异、由于作为分散剂不需要水溶性高分子成分因此能够实现低电阻化，且得到的电极的厚度精度及柔软性优异的电化学元件电极用粘合剂、使用了其的电极用复合体、电极、电化学元件以及电化学元件的制造方法。本发明涉及的电化学元件电极用粘合剂由玻璃化转变温度为35～80°C、初级粒子的体积基准D50平均粒径为80～1000nm的聚合物形成，其120°C的挥发成分少于1重量％，且该粘合剂为粉末状复合化粒子。

摘要： 本发明的目的在于提供一种内阻低、能够进行快速充电的电化学元件用集电体的制造方法。本发明中的电化学元件用集电体的制造方法，具有在金属箔上涂布涂布液后，除去所述有机溶剂，在所述金属箔上形成被覆层的工序，所述涂布液含有：选自甲基纤维素、乙基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、羟乙基甲基纤维素、羟乙基乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟乙基淀粉、羟丙基淀粉、糊精、普鲁兰多糖、葡聚糖、瓜尔胶、和羟丙基瓜尔胶中的至少一种、2价以上的有机酸或其衍生物、碳粒子、和有机溶剂。

摘要： 本发明公开了基于氧化锌‑碳纤维纳米复合材料(ZnO‑CNF)修饰电极的电化学酶传感器的电化学行为研究，其中修饰电极的制备方法包括以下步骤：采用分层涂布的方法依次将ZnO‑CNF复合材料和血红蛋白分步滴涂在离子液体碳糊电极（CILE）表面，室温下自然晾干后，再在电极表面固定一层起保护作用的Nafion膜，晾干后即可得到Nafion/Hb/ZnO‑CNF/CILE。本发明制得的修饰电极对亚硝酸钠（NaNO2）具有良好的电催化还原效果。

摘要： 本发明提出一种锂离子电池机械响应与电化学行为同时测量方法，包括测量并记录电化学行为数据，以电池SOC百分含量为X轴，电池电压为Y轴建立坐标系，在所述坐标系中作测试数据对应点，用曲线将点连接，获得电池SOC与电池电压的曲线图；测量并记录电池机械响应的数据，以电池电压为X轴，电池厚度为Y轴建立坐标系，在所述坐标系中作测试数据对应点，用曲线将点连接，获得测试点电池厚度与电压曲线图；整合电池SOC与电池电压的曲线图和电池厚度与电压曲线图，消去电池电压，获得电池厚度和电池SOC的关系曲线。由电池厚度快速、准确得推算出电池局部SOC，操作简单方便，成本较低。