In及In-Sn电极电还原CO2动力学参数测试

在三电极测试体系中对所制备的In及In-Sn电极分别进行了电还原CO2的动力学参数测试.通过极化曲线测试了这2种电极的电荷传递系数α及交换电流密度i0.In及In-Sn电极上电还原CO2的电荷传递系数分别为0.0695和0.0423,交换电流密度分别为0.463 A/m2和6.665 A/m2.通过交流阻抗谱测试了In及In-Sn电极电还原CO2的法拉第阻抗,分别为13.972 Ω和10.466 Ω,In-Sn电极上的表面电容大于In电极.测试结果说明了In-Sn电极的电活性要高于In电极,电极比表面积的不同可能是导致电极活性高低的重要原因.     

电还原CO2铟电极的制备研究

通过在硫酸盐型镀铟液中电沉积铟来制备用于电还原CO2的阴极材料.利用正交实验的方法研究了铟电极的制备工艺.实验结果表明,制备铟电极较佳的工艺条件为:硫酸铟50 g/L,硫酸钠10 g/L,电流密度0.5A/dm2,温度25℃,pH值控制在2.0～2.7.该工艺制备的铟电极电还原CO2生成甲酸的电流效率达到39.2%,电解稳定性良好.     

铟电极上电催化还原CO2

采用电镀法制备了In/Cu、In/Fe电极.用电化学测试方法考察了上述电极对CO2在0.2 moL/L的KHCO3溶液中还原反应的电催化活性,并对反应主要产物及电流效率进行分析.实验结果表明,基体上电镀铟有利于CO2的电催化还原,电还原产物主要是甲酸;在几种电极中,In/Cu电极的电催化活性最高,在-1.8 V时获得甲酸的电流效率为32.2%.最后展望了基体电镀的研究方向.     

金属电极电还原CO2的研究进展

CO2电还原技术在降低"温室效应"、缓解能源危机及消除密闭环境的CO2等方面都有很重要的意义。综述了金属电极在水溶液、有机溶剂以及熔融体中电还原CO2的研究现况,包括各类金属在电还原CO2过程中所表现出的反应活性以及生成相应产物的反应机理;介绍了电极、温度、压力、电极电位和电解质等因素对金属电极电还原选择性及法拉第电流效率的影响;展望了CO2电还原的未来研究方向及应用前景。     

铟的沉积及其在CO2电还原中的应用

介绍了铟的不同沉积方法及铟电极在CO2电还原中的应用。在铟的沉积方法中，以硫酸盐型电镀铟的效果较好，并且较为实用。本文还综述了铟作为电极在水溶性介质与非水介质中电还原CO2的研究概况，分析了温度、压力、电极电位以及电解质等因素对其还原选择性及法拉第效率的影响。     

电沉积Ni-S、Ni-W-S合金析氢阴极的研究

在电沉积法制备Ni-S合金电极的基础上,向镀液中添加钨酸钠制备了Ni-W-S合金电极.电化学测试结果表明,Ni-W-S合金电极和Ni-S合金电极的催化性能都要好于其他电极,Ni-W-S合金电极的性能随着钨酸钠浓度的升高而降低.计算了电极的电极反应动力学参数(包括Tafel斜率b、交换电流密度i0 和过电位),解释了Ni-W-S合金电极和Ni-S合金电极在不同电流密度区活性不同的原因.恒电流电解表明,Ni-W-S合金电极具有较高的稳定性.电极的微观形貌用SEM进行表征,成份用能谱进行分析,通过X射线衍射分析电极的晶型结构.     

CO2电催化还原的研究

以混合的金属氧化物RuO_2、TiO_2、Ag_2O和SnO_2对钛表面进行了修饰,得到了四个不同氧化物组成的钛电极,即RuO_2 TiO_2/Ti(35:65,A)、RuO_2 TiO_2/Ti(25:75,B)、RuO_2 TiO_2 Ag_2O/Ti(C)和RuO_2 TiO_2 SnO2/Ti(D),采用循环伏安法研究了其常温常压下在0.1mol/L的KHCO3水溶液中的电化学行为,在-900mV的恒定电位下进行了CO2的还原,分析了电极的稳定性和还原产物的情况。结果表明,金属氧化物电极对CO2还原产生了很好的催化作用,-900mV下对甲酸和甲醇有高的选择性,还原的液相产物中仅发现了甲酸和甲醇,电极A、B、C和D上生成甲酸和甲醇的总电流效率分别为84.4%、57.4%、93.1%和88.1%,且长时间电解过程中电极具有很好的稳定性,是有很好应用前景的催化电极材料。     

电沉积Ni-S、Ni-Co-S合金析氢阴极的研究

在电沉积法制备Ni-S合金电极的基础上,向镀液中添加硫酸钴制备了Ni-Co-S合金电极。电化学测试结果表明,Ni-Co-S合金电极和Ni-S合金电极的催化性能都要好于其它电极,Ni-Co-S合金电极的性能随着硫酸钴浓度的升高先升高后降低。计算了电极的电极反应动力学参数(包括Tafel斜率b、交换电流密度i0和过电位),解释了Ni-Co-S合金电极和Ni-S合金电极在不同电流密度区活性不同的原因。恒电流电解表明,Ni-Co-S合金电极具有较高的稳定性。电极的微观形貌用SEM进行表征,成份用能谱进行分析,X射线衍射分析电极的晶型结构。     

双功能氧电极LaCo_(1-y)Mn_yO_3的合成及电化学性能

用甘氨酸硝酸盐燃烧法制备了复合氧化物LaCo1-yMnyO3(y=0~0.5,0.7,0.9),并对它进行了XRD结构分析.用此复合氧化物制备了双功能氧电极,采用三电极体系在通氧或不通氧下测试氧还原和氧析出的循环伏安曲线,同时研究了氧电极的动力学特征,通过化学动力学参数得到氧还原和氧析出的活化能,采用恒电位电化学方法初步评价了该氧电极的电催化活性.结果表明:该复合氧化物粉体均为钙钛矿单相,平均粒径在14.2~20.2 nm之间.该氧电极具有双功能催化特性,但不完全可逆,其中LaCo0.7Mn0.3O3的双功能电催化活性最好.     

不同电解液离子对CO2电还原的影响

研究了纯水、KHCO3溶液、Li2CO3溶液、K2SO4溶液、K2CO3溶液及不同浓度KHCO3溶液做电解液时对CO2电还原的影响,初步探讨了电解液中存在不同离子时CO2电还原的反应机理.试验结果表明,CO2还原效果为:纯水＜饱和Li2CO3溶液＜K2SO4溶液＜K2CO3溶液＜KHCO3溶液,且随KHCO3溶液浓度的增大呈现出抛物线趋势.最适合的电解液为0.2 mol/L的KHCO3溶液.     

固态胺吸附解吸CO2的性能研究

介绍了一种新型的CO2固体吸附剂--丙烯酸系弱碱性阴离子树脂,给出了该树脂的单程活性测试和寿命测试的方法和测试结果,讨论了影响树脂吸附能力的主要因素,对树脂使用30天后发生的变化进行了表征和分析.结果证明,该树脂表现出良好的CO2吸附能力和稳定性.     

常温(低温)CO氧化反应纳米金催化剂的研究

纳米金催化剂对CO低温氧化具有很高的催化活性,而且抗水性、稳定性都优于其他催化剂,具有广阔的应用前景。但在实验研究中发现,金催化剂的活性随制备方法、预处理条件、载体、金颗粒大小等的不同会出现较大差异。造成这种差异的原因,从根本上说是由于人们对这种新型催化剂的活性位数目、性质还不能实现有效控制。本文在简要回顾多种因素影响金催化剂活性的实验事实的基础上,综述了对活性本质的最新研究成果,以期为高活性、高稳定性的金催化剂的制备提供理论参考。     

港口生产能耗和排放计算问题研究

交通运输部制定的节能减排规划以港口生产单位吞吐量综合能耗和CO2排放作为港口节能减排指标,并将基准年设定在2005年.本文分析了港口能耗和排放计算中的问题,提出了相关建议,分析了2005年港口生产单位吞吐量综合能耗和CO2排放计算结果.     

基于磁电复合材料的索力传感器制备及性能试验

针对斜拉桥工程结构高精度、高灵敏、高稳定性的检测要求,设计制备了一种多层磁电复合材料的新型索力传感器。在磁致伸缩材料尺寸最优条件下,运用环氧树脂、银导电胶粘结技术和涂胶厚度控制技术,使Terfenol-D合金与PMN-PT压电晶体、两个电极片与压电晶体均匀粘结固化,制备成层状磁电复合材料。采用漏磁场小、抗干扰好的磁回路结构设计,通过有限元方法获得复合材料驱动磁场和偏置磁场的工作范围。并在拉力试验机上进行了传感器动态性能试验。研究表明,新型索力传感器精度提高1%,响应时间最大减少50%,适合于复杂多变环境下斜拉桥索力的精确可靠检测。     

电化学群桩复合地基固结三维有限元分析

介绍基于钢筋电解的电化学软基加固法的原理。通过对复合地基有效应力的分析,假定桩-土间的竖向和切向变形协调、应力平衡,建立用于计算电化学群桩复合地基三维固结的复合有限元模型。考虑桩体模量沿径向线性递减的工况,对一次性加载条件下电化学群桩复合地基的固结情况做详细分析。分析成果表明：经电化学桩法加固后,复合地基的承载力得到明显提升。     

基于电化学综合法的混凝土中钢筋锈蚀检测与评价

通过室内试验和工程实际应用,研究了基于电化学综合法的混凝土结构中钢筋锈蚀检测与评价技术。首先通过3组试件试验研究不同腐蚀条件、不同测试条件对混凝土电阻率、半电池电位和腐蚀电流密度3种电化学检测结果的影响规律,得到电化学综合法检测混凝土中钢筋锈蚀状况的递进式评定准则。以某高桩码头检测项目为依托,采用电化学综合法对混凝土中钢筋锈蚀状况进行检测,并根据该递进式评定准则对钢筋锈蚀情况进行综合评价。结果表明,基于电化学综合法的混凝土中钢筋锈蚀检测与评价技术可有效提高钢筋锈蚀状况检测的准确性和可靠性。     

固态胺纤维制备及在密闭舱内吸附CO2性能研究

以聚丙烯腈纤维(PAN)为基体,通过水解、酰氯化及与聚乙烯亚胺(PEI)接枝反应制备得到多胺基型固态胺纤维.应用红外光谱仪、热重分析仪及扫描电子显微镜表征了纤维的官能团结构、热稳定性及表面微观形貌.在温度25.0℃、相对湿度80%、初始CO2浓度1.0%的条件下,测得纤维在30 min内对CO2的吸附量可达154.4 g/kg;105℃ 水蒸气再生10 min,循环吸附再生50次,纤维的再生效率为98.3%.