镧掺杂对Ti/IrO2+SiO2阳极电催化性能的影响

为了提高钛基铱系涂层电极的稳定性及析氧催化活性,采用热分解法在450℃煅烧条件下制备了不同镧(La)含量的Ti/IrO_2+SiO_2+La_2O_3氧化物电极,采用扫描电镜(SEM)对电极的微观结构进行了表征,并通过循环伏安曲线(CV)、析氧极化曲线(LSV)及交流阻抗谱(EIS)等电化学测试手段分析其电化学性能,最后测试了电极的加速寿命(ALT).结果表明:适量的La添加可使涂层表面裂纹减少,晶粒细化,电催化活性点位增多,从而使电极表观电催化活性提高;不掺杂或者过多掺杂均会影响电极的性能.当La含量为20%时,阳极的电催化活性最大,析氧电位最低,为1.196 V,电催化性能达到最佳.掺杂量为30%时,电极拥有最长加速寿命.     

聚苯胺复合材料制备及在模拟PEMFC环境下的电化学行为

应用化学刻蚀技术在80℃硫酸溶液中处理316L不锈钢,获得高Cr含量表面改性层.采用恒电压聚合技术在该改性层表面沉积聚苯胺膜,并测试聚苯胺/改性316L不锈钢材料在模拟质子交换膜燃料电池工作环境下的电化学行为.结果表明,聚苯胺膜层能使316L不锈钢在80℃0.5 mo L/L H_2SO_4+5 ppm F~(-1)溶液中的阳极极化曲线均由原样SS316L的活化-钝化行为转为自钝化状态,维钝电流均下降1~2个数量级;在模拟质子交换膜燃料电池运行环境中,经10 h恒电位极化,阴极侧或阳极侧腐蚀电流均低于美国DOE指定标准;在1.4 MPa压紧力下,聚苯胺膜层与Toray 060碳纸间接触电阻下降约256 mΩ·cm~2.316L不锈钢表面改性后涂覆聚苯胺膜,能显著提高不锈钢在模拟电池环境下的耐蚀性和导电性.     

新型生物可降解Fe-Mn合金在Hanks溶液中的电化学腐蚀行为

采用浸泡实验、阳极极化曲线和电化学交流阻抗(EIS)测试技术,并结合XRD和SEM分析手段对新型生物可降解Fe-Mn合金在37℃人工模拟体液-Hanks溶液中的电化学腐蚀行为进行了研究,并与Fe-C合金比较.研究结果表明:在37℃Hanks溶液中浸泡5天后,Fe-Mn合金表面的腐蚀产物主要为锰的氧化物Mn_3O_4和MnO_2,表面发生均匀腐蚀.Fe-Mn合金在37℃Hanks溶液中的阳极极化行为是活化溶解过程,随着Mn含量由15%增加到30%,合金的自腐蚀电位Ecorr下降,自腐蚀电流密度icorr升高,与Fe-C合金相比,自腐蚀电位Ecorr从-650 m V下降至-800 m V以下,耐蚀性能显著降低.Fe-25Mn合金在37℃Hanks溶液中的容抗弧直径小于Fe-C合金,双电层电荷转移电阻R由420.5Ω·cm2减小为327.0Ω·cm2,降解速度提高.     

对称Salamo型Cu(Ⅱ)配合物的合成、晶体结构及荧光性质

首先以1,2-二胺氧乙烷与2-羟基-5-溴苯乙酮为原料合成了一种新的Salamo型双肟配体H_2L.在室温下,用该配体(H_2L)与Cu(OAc)_2·H_2O在丙酮和乙醇的混合溶液中反应,得到了一种新的双核铜(Ⅱ)配合物,即:[Cu_2(L)_2].通过红外光谱、紫外-可见光谱和X-射线单晶衍射法对配合物进行了表征发现该配合物的晶体结构单元中含有两个Cu(Ⅱ)原子和两个完全去质子的配体(L)~(2-)单元,其中Cu1和Cu2原子分别形成了一种扭曲的4配位平面四边形(Cu1)和5配位四方锥(Cu2)几何构型.在320 nm的激发波长下对Cu(Ⅱ)配合物的荧光进行测试,结果表明,当加入Cu(Ⅱ)离子后,该配合物发生荧光淬灭现象.     

Fe-Mn-Si合金在H_2SO_4溶液中的耐蚀性

通过电化学测量方法研究Fe-Mn-Si合金在H2SO4水溶液中的腐蚀行为.结果表明,Fe-Mn-Si合金在打磨过程中发生了应变诱发ε-马氏体转变,其表层结构为奥氏体和ε-马氏体.Fe-Mn合金的自腐蚀电流密度比Fe-Mn-Si合金低1个数量级.Fe-Mn-Si合金在0.1M H2SO4溶液中的腐蚀速度较快,这是因为ε-马氏体和奥氏体相间的电极电位不同,表面发生全面腐蚀.     

电解质对Fe23Mn5Cr合金钝化膜的结构及耐蚀性能影响

运用电化学阳极钝化技术对Fe23Mn/5Cr合金分别于50%HNO3溶液及1. 0 mol/L Na_2SO_4溶液中进行表面钝化时效5 h处理;利用X射线光电子能谱(XPS)表面分析技术及电位衰减曲线和阳极极化曲线测试技术研究电解质对Fe23Mn5Cr合金钝化时效改性膜的组成结构与耐蚀性能的影响.结果表明:Fe23Mn5Cr合金在1 mol/L Na_2SO_4溶液中钝化5 h所得钝化膜主要由Fe_2O_3、Fe O及MnO组成,在50%HNO3溶液中钝化5 h所得钝化膜主要由Cr_2O_3和Fe_2O_3组成.与1. 0 mol/L Na_2SO_4溶液中的钝化时效改性膜相比,50%HNO_3溶液中钝化时效改性膜的Cr2p3/2峰强度增强,Mn2p3/2峰强度减弱,Mn氧化物溶解,具有保护性的Cr氧化物富集,耐蚀性能显著提高,其电位衰减时间由586 s延长至8782s,阳极极化曲线呈现自钝化.     

Fe24Mn4Al5Cr合金阳极钝化改性层的耐蚀性能

采用阳极钝化时效技术对Fe24Mn4Al5 Cr合金在1 mol/L Na2SO4溶液中、于620 mV电位下进行“内源”表面改性处理.利用电化学交流阻抗(EIS)测试技术和Zsimp Win软件拟合技术研究钝化时间对钝化膜稳定性的影响规律,并利用阳极极化测试技术研究阳极钝化改性层在NaCl溶液中的抗点蚀性能.研究结果表明:钝化15 min和3h改性层的EIS谱呈现偏移横轴的单容抗弧,电极反应过程的等效电路为R(QR),随钝化时间的增加,容抗弧直径增大,钝化膜电阻Rp增加.钝化5h时,改性层的Nyquist图呈现典型的Warburg阻抗,Rp增加了15 kΩ·cm2.其在不同Cl-浓度(0.3和0.5 mol/L)溶液中的阳极极化曲线均呈现自钝化-点蚀击穿过程,与原始合金相比,维钝电流密度减小,点蚀击穿电位升高,具有较好的抗点蚀性能.     

两株耐铅镉菌株的分离筛选及铅镉去除性能研究

从尾矿土壤中分离筛选到了7株对铅镉具有双耐性的细菌菌株,其中G-1、G-2的耐受性高于其他菌株,G-1可分别耐受4 000 mg·L~(-1)、500 mg·L~(-1)的铅镉,G-2可分别耐受4 000 mg·L~(-1)、400 mg·L~(-1)的铅镉,16S rRNA基因序列初步鉴定G-1为芽孢杆菌属(Bacillus sp.),G-2为克雷伯菌属(Klebsiella sp.).以G-1、G-2为供试菌株,研究环境条件对其去除液体中铅镉离子的影响,结果显示,菌株G-1去除铅镉的最佳条件是温度32℃、pH为7、 NaCl浓度4%、接种量2%,该条件下铅镉去除率分别为91.32%、80.66%;菌株G-2去除铅镉的最佳条件为32℃、pH为8,NaCl浓度4%、接种量2%,去除率分别达到了99.44%、72.89%.研究结果表明,两株菌株都对铅镉具有较高的耐受性,可期为微生物或微生物联合植物修复重金属污染土壤提供重要的微生物种质资源.     

Ag掺杂CuCo_2O_4的制备及其超级电容器性能

采用溶胶-凝胶法制备尖晶石型CuCo_2O_4和Ag掺杂CuCo_2O_4超级电容器电极材料.利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)对样品形貌和结构进行了表征.采用循环伏安、恒流充放电、循环寿命对其电化学性能进行了测试.结果表明,在1 A/g电流密度下,CuCo_2O_4和Ag(9%)掺杂CuCo_2O_4电极材料的比电容值分别达到了261.7和277.8 F/g,经过1 000次循环后,Ag(9%)掺杂CuCo_2O_4仍具有良好的容量保持率,比容量仍保持为初始值的89%.     

TiO_2-磷钨酸复合膜的制备及其性能

采用溶胶-凝胶法在导电载玻片上制备均匀透明的纳米TiO2薄膜,并以此薄膜作为基体电极,在浓度为0.50 mol/L的H2SO4溶液中用恒电位法制备了TiO2-磷钨酸修饰电极,用SEM分析了不同薄膜的结构,并对其电阻率,电化学行为与光电特性进行了初步研究.实验结果表明,制备TiO2-H3PW12O40复合膜的最优化合成条件为:5.0×10-3mol/L磷钨酸(H3PW12O40)+5.0×10-3mol/L吡咯(PY)+0.5 mol/LH2SO4的混合溶液中于1.4 V恒电压下电沉积60 m in.     

TiO2-磷钨酸复合膜的制备及其性能

采用溶胶-凝胶法在导电载玻片上制备均匀透明的纳米TiO2薄膜,并以此薄膜作为基体电极,在浓度为0.50mol/L的H2SO4溶液中用恒电位法制备了TiO2-磷钨酸修饰电极,用SEM分析了不同薄膜的结构,并对其电阻率,电化学行为与光电特性进行了初步研究.实验结果表明,制备TiO2-H3PW12O40复合膜的最优化合成条件为:5.0×10-3mol/L磷钨酸(H3PW12O40)+5.0×10-3mol/L吡咯(PY)+0.5mol/L H2SO4的混合溶液中于1.4V恒电压下电沉积60min.     

锰与铝对Fe—Mn合金在Na2SO4水溶液中电化学腐蚀性能的影响

采用测量阳极极化曲线方法,研究了 Fe-(17～28Wt%)Mn 与 Fe-25Wt%Mn-5Wt%Al合金在1M Na_2SO_4水溶液中的电化学腐蚀行为.随 Mn 含量的提高,合金的自腐蚀电流密度-I_(corr)与自腐蚀电位 E_(corr)分别呈近似线性地增大与降低,Fe-Mn 二元合金难以钝化.然而,Fe-Mn 合金加入5Wt%Al,则使 I_(corr)下降,钝化能力增加,同时阳极极化呈现稳定而宽的钝化区.这意味着在 Fe-Mn 合金中加入少量 Al,能显著增进其电化学腐蚀抗力.     

蚯蚓粪生物反应器去除H_2S气体试验研究

为探究蚯蚓粪能有效处理硫化氢气体,以污泥基蚯蚓粪为填料,采用卧式生物反应器去除H_2S气体,考察蚯蚓粪对H_2S的去除效果,研究气体停留时间和容积负荷对H_2S去除率的影响及生物降解宏观动力学.结果表明:蚯蚓粪为载体卧式生物反应器在启动运行6 d后,H_2S去除率可接近100%.当气体停留时间76～106 s,进气浓度100～500 mg/m~3,H_2S容积负荷高达400. 6 g/(m~3·d)时,H_2S去除效率稳定在90%以上;蚯蚓粪吸附降解H_2S的最大表观去除速率(Vm)和表观半饱和常数(Ks)分别为1 428. 6 g/(m~3·d)、417. 1 mg/m~3.通过分析可知,卧式蚯蚓粪生物反应器能高效处理H_2S气体,且具有较强的抗负荷冲击能力.     

氢-溴储能电池膜电极的研究

采用不同电池结构组装成氢-溴储能单电池,进行恒电流充放电测试.通过分析电解性能、充放电循环性能和电池效率,研究了不同电池结构对电池性能的影响.结果表明,膜电极的CCM两侧喷涂催化剂,阴极为担载Pt/C催化剂(担载量为1 mg/cm~2)的碳毡的电池在200 m A/cm~2电流密度下进行充放电测试,其催化活性最高,电极反应效率最快,电池的充放电性能最好,能量效率和电压效率达到68.9%和70.3%.     

硫酸盐环境氯氧镁水泥混凝土中钢筋防护试验

针对西部盐湖地区普通硅酸盐钢筋混凝土抗盐卤侵蚀性能较差的问题,制备了具有较强抗盐卤侵蚀性能的氯氧镁水泥钢筋混凝土.采用电化学工作站测试方法,测试了在硫酸镁溶液浸泡环境下,不同涂层钢筋的周期极化曲线及电化学参数(自腐蚀电位、腐蚀电流密度和腐蚀速率),研究了较高氯离子含量的氯氧镁水泥混凝土中钢筋的腐蚀性能及防护.研究结果表明:在氯氧镁水泥混凝土中裸露钢筋处于严重腐蚀状态,采用达克罗涂层、必耐斯涂层、锌美特涂层和美加力涂层保护的钢筋处于低腐蚀状态,有久美特涂层保护的钢筋未发现腐蚀;达克罗涂层、必耐斯涂层、锌美特涂层、久美特涂层和美加力涂层的腐蚀速率分别约为裸露钢筋腐蚀速率的1/36~1/19、1/20~1/13、1/31~1/16、1/91~1/50和1/22~1/16,表明涂层技术可以减缓氯氧镁水泥混凝土中钢筋的腐蚀速率.     

AZ31镁合金的电化学腐蚀行为

采用阳极极化和电化学阻抗谱(EIS)技术研究了AZ31镁合金的电化学腐蚀行为.阳极极化结果表明:AZ31镁合金在中性NaCl溶液中发生活化溶解,随Cl-浓度增加,腐蚀速率增加;在不同pH溶液中,随pH值增大发生由活化溶解向自钝化的转变,临界值为pH=10.5.电化学阻抗谱结果表明:在Ecorr-100mV电位下,阻抗谱由单一容抗弧组成,等效电路为Rs(QRt),表征析氢反应过程;在Ecorr电位和Ecorr 100mV电位下,阻抗谱由高频容抗弧和低频感抗弧组成,等效电路为Rs(QRt(LRL)),感抗弧的出现表明电极反应过程中存在中间产物Mg .     

纳米固体超强酸SO2-4/ZrO2-La2O3催化合成环己烯研究

制备了纳米固体超强酸催化剂SO2-4/ZrO2-La2O3,并利用该催化剂催化合成了环己烯,探讨了SO2-4/ZrO2-La2O3对环己醇脱水生成环己烯反应的催化活性,较系统地研究了La3 离子浓度、硫酸浓度、焙烧温度、催化剂用量、反应温度和反应时间等因素对产品环己烯收率的影响.实验结果表明,SO2-4/ZrO2-La2O3是催化环己醇脱水生成环己烯的良好催化剂,在La3 离子浓度为0.09 mol·L-1,硫酸浓度1.0 mol·L-1,焙烧温度为500 ℃、焙烧时间3 hr,催化剂用量为环己醇质量的5%,反应温度为180 ℃,反应时间为60 min,收率达80.66%.     

电絮凝-气浮法对模拟染料废水的脱色实验研究

以铝板作为电极板,NaCl为电解质,用电絮凝-气浮法进行铬黑T模拟染料废水的脱色实验研究。主要考察了极板间距、电解时间、电解质的浓度、电流密度和pH值等因素对染料废水脱色率和单位能耗的影响。实验结果表明,在极板间距为2．5cm,NaCl浓度为1．00g·L^-1,电流密度为5mA·cm^-2,pH为5．5的条件下,经过10min的电解,模拟染料废水的色度由1000倍降低为20倍,脱色率达98％,单位能耗为2．76kWh·kg^-1。     

Fe-Mn-Al-Cr合金双极板在模拟PEMFC环境中的电化学性能

采用电化学方法测定一种Fe-Mn-Al-Cr合金在模拟PEMFC环境中的极化曲线以及在PEMFC工作电位下的电流密度随时间变化的曲线.结果表明,Fe-Mn-Al-Cr合金在0.05 mol/L H2SO4+2 mg/L F溶液中呈现明显的活化-钝化转变.在恒电位极化过程中,阴极一侧表面能够形成稳定的钝化膜,钝化电流密度低于16 μA·cm-2.而在阳极一侧则产生了大量溶解的金属离子.     

Fe24Mn4A15Cr合金阳极钝化改性层的耐蚀性能

采用阳极钝化时效技术对Fe24Mn4A15Cr合金在1mol／LNa2SO4溶液中、于620mV电位下进行“内源”表面改性处理．利用电化学交流阻抗（EIS）测试技术和ZsimpWin软件拟合技术研究钝化时间对钝化膜稳定性的影响规律,并利用阳极极化测试技术研究阳极钝化改性层在NaCl溶液中的抗点蚀性能．研究结果表明：钝化15min和3h改性层的EIS谱呈现偏移横轴的单容抗弧,电极反应过程的等效电路为R（QR）,随钝化时间的增加,容抗弧直径增大,钝化膜电阻RP增加．钝化5h时,改性层的Nyquist图呈现典型的Warburg阻抗,RP增加了15kΩ·cm^2．其在不同Cl^-1浓度（0．3和0．5mol／L）溶液中的阳极极化曲线均呈现自钝化一点蚀击穿过程,与原始合金相比,维钝电流密度减小,点蚀击穿电位升高,具有较好的抗点蚀性能．