电化学还原

摘要： 为探究螯合剂淋洗与电化学还原联用能否提高土壤重金属去除效率,提出了一种基于两种技术联用的处理方法.比较了淋洗与联用技术Cd和Pb的去除效率,探究了使用联用技术时土壤悬液重金属的传质机制,分析了不同螯合剂处理的成本效益.研究发现,联用技术能有效地提高重金属的去除效率,协同增强效应与螯合剂的螯合能力及再生能力有关.氨基多羧酸类螯合剂最大可将Cd和Pb的去除效率提高15.24%和27.05%,小分子有机酸最大可将Cd和Pb的去除效率提高5.31%和10.24%.结果表明,氨基多羧酸类螯合剂更适用于联用修复体系.认为其经济有效的修复手段是采用EDTA淋洗与电化学还原联用,可以将46.60%的Cd和76.93%的Pb从土壤中去除.

摘要： 本文以吡嗪和丙酮酸为原料,在铅电极上电化学活化过硫酸铵得到的硫酸根自由基为氧化剂,首次采用电化学方法合成了乙酰基吡嗪。探究了电流密度、反应物摩尔比、反应物浓度、过硫酸铵、pH值对乙酰基吡嗪收率的影响,同时在外加硫酸亚铁的条件下探究复合活化法对收率的影响。在最优条件下(电流密度100 A·m^(-2),丙酮酸浓度0.33 mol·L^(-1),吡嗪浓度1.00 mol·L^(-1)),该反应的收率为44.12%。该工艺反应条件温和,简单易控,利用“清洁能源”电子代替了过渡金属盐以活化过硫酸铵,因而是一种环境友好的乙酰基吡嗪制备方法,具有广阔的工业化应用前景。

摘要： 煤炭、石油、天然气等化石燃料的过度使用导致CO2大量排放已经引发了全球能源危机与环境问题,将CO2催化转化成为具有高附加值的燃料化学品已成为解决这些问题的有效途径。电化学催化因其具有能量可控和来源可靠等特点,已经成为一种极具前途的CO2转化技术。Cu2O基材料作为一种极具潜力的电催化材料,且具有地球资源丰富、环境友好等特性,被广泛应用于电催化CO2还原研究领域中。本文中主要介绍了近年来通过Cu2O基电催化剂改性来实现高效电化学CO2还原方面的研究进展。

摘要： 硝酸根在电化学还原去除过程中存在多价态变化行为,该过程是一个典型的远离平衡态的非线性体系.为探明硝酸根在去除过程中发生的电化学行为,研究了H_(2)SO_(4)浓度、电流、反应温度及NO_(3)^(-)浓度对阴极电位振荡的影响规律.采用循环伏安法、XRD、SEM-EDS及XPS表征方法,分析了反应体系循环伏安特性,以及反应前后阴极Cu表面的物相组成、微观形貌、表面电子价态等变化规律.研究结果表明,在恒流条件下(Pt作为阳极、Cu作为阴极),H_(2)SO_(4)-NaNO_(3)体系发生了明显的电位振荡;当H_(2)SO_(4)浓度为0.10mol/L,电流为12mA,温度为20°C,NaNO_(3)浓度为0.20mol/L最佳电位振荡条件下,振荡平均振幅为1.15V,振荡平均周期为3s.另外,硝酸根在电化学还原去除过程产生的周期性电位振荡主要原因是阴极Cu表面生成的致密CuO薄膜不断溶解和形成,以及阴极表面H_(2)的周期性产生与消失.

摘要： 大气中CO_(2)浓度的大幅度增加,导致了严重的环境问题,而电化学还原CO_(2)是减缓CO_(2)浓度的一种有效方法。Ti电极经草酸腐蚀和热处理的改性后,原来光滑的微观表面出现了凹陷和孔洞,极大地增加了微观表面积和对CO_(2)电化学还原的反应活性。草酸改性Ti电极作为阴极用于CO_(2)在0.5 mol/L的KHCO_(3)溶液中的还原中,在电解电压为-1.4 V_(vs.SCE),电解时间3 h,产物甲醇的法拉第效率可达45.83%,且电极稳定。

摘要： 研究了3种不同阳极(铜丝,镀锌铁丝和镍丝)材料对在熔盐中电化学还原CO_(2)制备的碳材料结构和形貌的影响,并探究了制备的3种碳材料,中空四面体碳(HQC,Cu作为阳极时的还原产物)、碳纳米片(CNS,Fe作为阳极时的还原产物)和海绵状多孔碳(SPC,Ni作为阳极时的还原产物),对2电子氧还原反应(2e;ORR)的电催化性能。研究表明,使用镀锌铁丝作为阳极材料制备的CNS由大量的碳纳米片构成,且该纳米片上具有丰富的孔洞结构以及较大的I_(D)/I_(C)(Raman光谱中D峰与G峰的强度之比,其比值反映材料的缺陷程度)值(0.996)。与HQC和SPC相比,CNS表现出最高的2e;ORR电催化活性和H_(2)O_(2)选择性(接近90%)。CNS的高活性和高选择性归因于其高的I_(D)/I_(C)值和高C—O/C=O比值,说明结构缺陷和C—O/C=O官能团对CNS催化性能至关重要。此外,CNS还具有非常优异的电催化稳定性,在长达14 h的恒电压电化学催化测试后,环电流几乎无衰减。这种以CO_(2)为碳源合成可用于电催化合成过氧化氢(H_(2)O_(2))的碳材料的方法,不仅可以作为缓解温室效应的潜在选项,也为CO_(2)衍生碳的实际应用提供了新的思路。

摘要： 电化学二氧化碳还原反应(CO_(2)RR)是一种利用间歇性可再生电力缓解环境问题,并且生产液体燃料和工业化学品的有前途的方法。然而,传统的H型反应器由于在电解液中较低的CO_(2)溶解度以及两电极之间较大的极距而导致高欧姆电阻,严重限制了CO_(2)RR的电化学性能,不利于CO_(2)RR在工业应用的发展。在本文中,我们设计了一种基于0.5 mol·L^(-1)KHCO_(2)的自生长Cu/Sn双金属电催化剂的高性能连续流膜电极组件(MEA)反应器,用于将CO_(2)转化为甲酸。与H型反应器相比,流动式MEA反应器不仅显示出优异的电流密度(-1.11 V_(RHE)时电流密度为66.41 mA·cm^(-2)),而且还保持了较高的甲酸法拉第效率(89.56%),并且能够稳定工作至少20 h。本文还设计了一套新型CO_(2)RR系统,可以有效地分离气态/液态产物。出乎意料的是,在-0.91 V_(RHE)且电池电压为3.17 V时,甲酸的生产率为163μmol·h^(-1)·cm^(-2)。本文为克服电化学CO_(2)RR的传质限制以及分离液体和气体产物提供了一条新途径。

摘要： 近日,南京师范大学的研究团队设计并合成了3个同象的Cu_(3)-X簇合物(Cu_(3)-Cl,Cu_(3)-Br,Cu_(3)-NO_(3))。该化合物由氧心三核铜簇合物({Cu_(3)(μ_(3)-OH)(μ-pz)3(Im)_(3)}^(2+))(记为{Cu_(3)})和反阴离子组成。该{Cu_(3)}团簇活性中心预设计可助力CO_(2)电化学还原制乙烯,相关研究成果发表于《德国应用化学》杂志。

摘要： 为了提高废旧锂离子电池正极材料中有价金属的浸出效率,采用电化学还原法实现对正极材料中有价金属的高效浸出。采用单因素试验探索硫酸浓度、浸出时间、温度和电流密度等因素对锂、镍、钴和锰浸出率的影响,借助扫描电镜、X射线衍射仪对电化学浸出前后正极片的表面形貌、元素分布及物相组成进行综合分析。结果表明:在外加电场的作用下实现了有价金属的还原,正极材料浸出后,主要剩余具有多孔结构的黏结剂PVDF;在硫酸浓度0.8 mol/L、浸出时间60 min、温度50°C、电流密度30 mA/cm^(2)的条件下,锂、镍、钴和锰的浸出率可分别达到97.2%、95.68%、95.09%、94.61%。

摘要： 电化学还原二氧化碳(CO_(2))可将温室气体转化为高附加值的碳基燃料和化学品,为解决能源与环境危机提供了一种可持续途径^(1-3)。金属纳米材料是电还原CO_(2)的一类高效催化剂,具有广阔的应用前景。例如,金(Au)基纳米材料是常用的制备一氧化碳(CO)产物的电催化剂^(4),而铜(Cu)基纳米材料则可以将CO_(2)转化为多种碳氢产物^(5)。作为描述金属材料中原子排布规律的参数,相是影响金属纳米材料物理化学性质以及应用性能的一个关键结构参数^(6,7)。

摘要： 研究靛蓝在硫酸铁-三乙醇胺的氢氧化钠溶液电化学体系中的还原染色工艺及其与电流效率的关系.探讨电化学还原过程中电流大小,电极比表面积,电极材料等对染色K/S值以及电流效率的影响.结果表明,获得最佳染色效果的工艺为:硫酸铁质量浓度5g/L,三乙醇胺质量浓度15g/L,氢氧化钠质量浓度10g/L,染色时间为3min,染色温度为50°C,180目镍电极,恒定电流1A;当电流为1A,比表面积为180目,材料为金属镍时,电流效率最大;电流效率与电极的比表面积大小成正比.

摘要： 本文研究了使用双组分络合体系进行靛蓝染料的间接电化学还原实验,探讨了其电化学性能,电流密度,氢氧化钠,硫酸铁,三乙醇胺,葡萄糖酸钙和还原温度对靛蓝染料简介电化学还原的影响.结果表明:双组份络合体系能稳定的还原靛蓝染料,且还原效率优良.使用双组分络合体系作为媒介时,电化学还原条件为电流密度1A/dm2,氢氧化钠浓度20g/L,硫酸铁浓度5g/L,三乙醇胺浓度30g/L,葡萄糖酸钙浓度5g/L,还原温度为50°C.

摘要： 柠檬酸盐水溶液中铜的电化学还原机理，为电沉积铜及铜基合金材料提供了重要的理论指导。本文采用循环伏安法(CV)和电化学交流阻抗法(EIS)，研究了不同柠檬酸盐浓度和溶液pH下铜的电化学还原过程。结果表明，铜与柠檬酸盐配位后，还原电位相比游离Cu2+负移，还原变得困难。不同pH下铜在柠檬酸水溶液中以不同的形态被还原。当溶液pH为2～3时，铜主要以游离Cu2+和Cu(C6H6O7)两种形态在不同电位下被还原为Cu0；溶液pH为4～5时，铜主要以[Cu2(C6H5O7)2]2-和[Cu2(C6H4O7)2]4-两种形态被还原；溶液pH大于6时，铜以[Cu2(C6H4O7)2]4-的形态存在于溶液中并被还原。[Cu2(C6H5O7)2]2-和[Cu2(C6H4O7)2]4-被还原成Cu0的过程一步完成，而Cu(C6H6O7)则分两步进行，反应过程中存在吸附。

摘要： 柠檬酸盐水溶液中钴的电化学还原机理，为电沉积钴及钴合金材料提供了重要的理论指导。本文采用循环伏安法(CV)和电化学交流阻抗法(EIS)，研究了不同柠檬酸盐浓度和溶液pH下钴的电化学还原过程。结果表明，钴与柠檬酸盐配位后，还原电位相比游离Co2+负移，还原变得困难。溶液的pH对钴的电化学还原过程有显著的影响。当柠檬酸盐水溶液的pH为3时，钴以Co2+或者Co(C6H6O7)的形态被还原，且该还原反应一步完成；当柠檬酸盐水溶液的pH为4～7时，钴主要以Co(C6H5O7)-的形态被还原为Co0，还原过程分两步进行，中间产物在电极表面发生吸附。当柠檬酸盐水溶液的pH为8～9时，形成的柠檬酸钴配合物非常稳定，还原电位负于溶液的析氢电位，因此难以从该溶液中还原得到Co0。

摘要： 在污水的脱氮处理技术中,电化学技术由于具有绿色高效逐渐成为人们关注的热点.综述了电化学氧化去除氨氮、电化学还原去除硝态氮在含氮污水处理中的原理和研究进展,并提出了今后的研究方向.

摘要： 研究海洋微生物膜对氧分子还原的影响，探讨生物膜的作用机理具有重要意义。本文主要用研究了海洋微生物膜对316Lss表面氧电化学还原的影响，并初步探讨其机理，海洋微生物膜的附着能有效催化电极表面溶解氧的电化学还原，具有电化学催化活性，且反应受扩散控制。

摘要： 采用热浸涂电化学还原方法制备了Ag/AgCl参比电极,通过加速极化方法研究电极失效过程及机理,采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDX)和电化学阻抗(EIS)测试手段研究电极失效过程中表面状态、形貌及性能的变化.结果表明,Ag/AgCl参比电极失效后电极电位出现大幅波动,电极表面呈疏松多孔结构,AgCl完全转化为Ag,Ag/AgCl参比电极在漏电流情况下失效的主要原因是电极中AgCl被还原为Ag所致.

摘要： 电化学还原脱氯反应是一种既古老又新颖的有机化学反应，其在药物中间体合成和氯代有机污染物去除中有非常好的应用前景。2004年以来，课题组对一系列氯代有机物进行了电化学还原脱氯反应研究，利用电化学方法大部分氯代有机物都可以实现高选择性、高效率地还原脱氯。

摘要： 采用多孔镍铁电极还原邻氟硝基苯合成2,2'-二氯氢化偶氮苯(DHB)，讨论了反应物浓度、催化荆对合成反应的影响；结果表明镍铁电极负载PbO具有较高的催化活性，在电流密度3～6A/dm2,70°C合成条件下DHB含量高且稳定。中试试验表明DHB收率可维持在93％以上。

摘要： 采用多孔镍铁电极还原邻氟硝基苯合成2,2'-二氯氢化偶氮苯(DHB)，讨论了反应物浓度、催化荆对合成反应的影响；结果表明镍铁电极负载PbO具有较高的催化活性，在电流密度3～6A/dm2,70°C合成条件下DHB含量高且稳定。中试试验表明DHB收率可维持在93％以上。

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： 本发明涉及纺织化学技术领域，具体公开一种用于还原染料间接电化学染色的电解体系及间接电化学染色工艺。所述用于还原染料间接电化学染色的电解体系阴极电解液包括可溶性铜盐、多羟基配体和硼氢化钠，阳极电解液包括可溶性铜盐和可溶性钠盐，本发明提供的电解体系，不但显著提高了染液的还原电位和电解液的传导电流，缩短了还原时间，提高了染色效率，解决了之前电解体系还原电位低、还原时间长、染色效果欠佳的问题，同时，反应产物无污染，清洁环保，有利于实现工业化生产，具有良好的应用前景。

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： 本发明公开电化学还原氧化石墨烯的方法及利用电化学还原氧化石墨烯制备的准固态染料敏化太阳电池，电化学还原氧化石墨烯的方法包括如下步骤：(1)配置氧化石墨烯溶液；(2)将步骤(1)中的氧化石墨烯溶液滴涂在FTO导电玻璃基底上；(3)用电化学还原的方法制备还原氧化石墨烯。利用电化学还原氧化石墨烯制备的准固态染料敏化太阳电池采用如下步骤制备：(1)配置液态电解质和准固态电解质；(2)制备光阳极；(3)制备对电极；(4)电池的封装。电池的J‑V曲线显示基于准固态电解质体系测得开路光电压为673mV、短路光电流为8.74mA cm