Pd修饰Cu电极的电化学CO_2还原（英文）

利用微分电化学质谱和电化学原位衰减全反射红外光谱技术探究了Cu和CuPd催化剂上CO_2和CO的电化学还原行为.红外光谱观察到了生成甲醇、甲烷与乙烯的CH_x中间物种.在CuPd电极CO_2还原过程中,红外光谱的CO吸附峰起始电位比Cu正移大约300 mV,说明CuPd能够有效促进CO_2还原;CO饱和溶液中,Cu和CuPd电极CO起始吸附电位基本相同;两电极上CO谱带出现的电位与CO_3~(2-)的谱带降低的电位基本相同,说明C O的吸附需要CO_3~(2-)的脱附.利用电化学在线质谱发现在CuPd电极上CO还原产生CH_4和CH_3OH的起始电位比Cu电极正移约200 mV.推测催化活性的提升可能是由于Pd的引入改变了Cu的d能带,且Pd吸附更多的H,从而促进CO_2还原,使CO能够与H结合并被深度还原.     

超声场对钛基PbO2电极电化学氧化Cr3+过程电流效率的影响

本文研究了超声场对Ti／SnO2 Sb2O3／PbO2电极电化学氧化Cr3 过程的影响,探讨了在不同的操作电流密度、反应温度、硫酸浓度及Cr3 浓度下,超声场对硫酸介质中Cr3 电化学氧化生成Cr2O72-过程中的电流效率的影响,并用扫描电镜对有无超声场时不同反应时间下的电极形貌进行了分析。实验结果表明:在相同的反应条件下,有超声场作用时Cr3 电化学氧化过程的电流效率明显高于无超声场时的电流效率。扫描电镜测定发现,有超声场作用时不同反应时间下电极的形貌有明显的变化。     

不同pH酸性溶液中铂电极上氢析出和二氧化碳还原的电化学研究（英文）

本文利用循环伏安法和电化学原位红外光谱的联用,研究了Pt(111)和Pt膜电极在CO_2饱和的酸性溶液中氢析出和CO_2还原的竞争.发现:(i)在pH2的溶液中,主要反应是氢析出,界面pH值随着氢析出突然增加;(ii)通过红外光谱检测,CO_(ad)是CO_2还原过程中唯一的吸附中间体;(iii)CO_(ad)生成速率随着欠电位沉积氢(UPDH)覆盖的增加而增大,并在氢析出的起始电位达到最大值;(iv)在氢析出时,CO_(ad)的减少与CO_2吸附和还原所必需的的中间产物(H_(ad))有限的可用位点和停留时间相关.     

Li_2CO_3电子注入层改善有机发光二极管性能的研究

常规有机发光二极管发光层中载流子浓度的不平衡,导致器件发光亮度、效率等性能不能达到最优.为了改善电子的注入和传输,采用Li_2CO_3作为电子注入层,并将其掺入4,7-二苯基-1,10菲啰啉(Bphen)电子传输材料中,研究电子注入和传输能力的变化及其对器件发光性能的影响.结果表明:Li_2CO_3作为有效的电子注入层,使器件的驱动电压降低1.0V,发光亮度提高3倍,电流效率提高1倍.Li_2CO_3掺杂Bphen能进一步改善电子传输性能,提高发光层中的电子浓度,进而改善发光亮度和效率.     

LiFePO4在不同pH值水溶液中电化学性能表现及其衰减机理

LiFePO₄在含Li⁺水溶液中的电化学性能稳定性与水溶液的pH值密切相关,当溶液的pH值达到11后LiFePO₄在充放电循环过程中的容量衰减十分明显. 通过循环伏安测试、交流阻抗测试、电极充放电性能测试、非原位X射线衍射测试以及化学分析的方式对其容量衰减机理进行了研究. 结果表明LiFePO₄在pH=7的LiNO₃水溶液中具有相对最高的电化学稳定性,但是LiFePO₄材料在水溶液中较之其在有机电解液中依然会有较差的电化学性能表现. 认为LiFePO₄在水介质中的容量衰减现象归因于其在持续充放电过程中的Li、Fe、P溶解,同时电极表面也会附着一层沉淀物. 这些最终导致了材料晶体结构的破坏、电极极化的增大以及电极容量的衰减.     

纳米碳管作为氧扩散电极催化层第二相碳载体的电极特性

以纳米碳管和活性碳二元碳材料为催化层碳载体制备了氧扩散电极,采用稳态极化和电化学阻抗技术对其在碱性介质中氧还原反应的电催化活性进行了研究.结果表明,双载体电极比单载体纳米碳管、活性炭电极具有更高的电催化活性,纳米碳管和活性炭质量比为50∶50时双载体电极的催化活性最好;电极动力学参数测试表明,催化层中引入第二相纳米碳管载体提高了电极比表面积、电子导电性和氧还原反应速度;采用浸渍还原法在第二相纳米碳管载体中负载纳米级Pt催化剂,即使在低Pt负载量下(45.7μg/cm2)也明显改善了双载体电极的催化活性.阻抗测试表明,载Pt与未载Pt催化剂的双载体电极均受氧在薄液膜中的扩散控制.     

三维阳极自呼吸微流体燃料电池性能强化

本文对三维阳极自呼吸微流体燃料电池进行了结构改进,缩短了微通道长度,减小了阴阳极间距,去除了隔离棒,利用阴极附近电解液的快速流动来减轻燃料渗透;研究了该电池的性能特性,考察了电解液浓度、甲酸浓度和反应物流量对电池性能的影响。实验结果表明,该电池性能随电解液及甲酸浓度的升高均先上升后下降,随反应物流量的升高先增加后趋于稳定。当电解液浓度为1.0 mol·L~(-1)、甲酸浓度为0 5 mol·L~(-1)、反应物流量为300μL·min~(-1)时,电池的最高功率密度可达44.6 mW·cm~(-3),比相同体积、相同阳极有效面积的同类电池提高了107%,电池性能得到有效强化。     

电化学阴极沉积制备氧化镍/碳纳米管复合电极的准电容特性

采用催化裂解的方法制备了碳纳米管,其比容量为12F/g.采用碳纳米管作为电极基体,采用阴极电化学还原Ni(NO3)2的方法在碳纳米管基体表面均匀的沉积了纳米氧化镍颗粒并由此制备了氧化镍碳纳米管复合电极材料.采用循环伏安、恒流充放电、交流阻抗及扫描电镜等方法考察了复合电极材料的容量特性、阻抗特性、自放电特性以及电极表观特征.实验表明复合电极具有良好的电化学特性,碳纳米管基体在明显降低氧化镍材料的阻抗的同时还提高了电极材料的电化学容量并拓宽了电极材料的有效工作电位窗,复合电极在6mol/LKOH电解液中比容量达到25F/g且表现了良好的电化学可逆性.与碳纳米管基电容器相比,采用氧化镍复合电极材料组装的电容器具有较低的自放电率.     

银纳米膜的电化学制备方法及性能表征

采用电沉积方法在表面活性剂与电解液的界面上制备了银纳米膜。通过对甲磺酸银体系和硝酸银体系中纳米银膜的电沉积速率及纳米银膜颗粒进行比较发现，相同条件下硝酸银体系得到的纳米膜晶粒粒径比较小，膜的生长速率较快。选定硝酸银体系为电沉积体系。考察了槽压、电解液的浓度和温度及溶液的pH值对制备银纳米膜的影响，确立了制备银纳米膜的最佳工艺条件为硝酸银浓度5mmol/L，槽压4V，pH3.0,硬脂酸的质量浓度0.2g/L。实验表明，最佳工艺条件下制备的银纳米膜晶粒粒径均匀，平均粒径在20nm左右，近似球形。本方法制备的银纳米膜将在非线性光学材料方面得到应用。     

含添加剂的二步溶液法制备钙钛矿太阳能电池

采用含二甲基亚砜(DMSO)添加剂的二步溶液法制备高质量CH_3NH_3PbI_3吸收层,并制备了结构为FTO/TiO_2致密层/TiO_2介孔层/CH_3NH_3PbI_3吸收层/碳电极的碳基无空穴传输层的钙钛矿太阳能电池(PSCs)。研究了PbI_2薄膜分别在相同浓度的MAI/IPA溶液中浸泡不同时间,以及在不同浓度的MAI/IPA溶液中浸泡相同时间对CH_3NH_3PbI_3薄膜的形貌、结构以及对PSCs光伏性能的影响规律。结果表明,在PbI_2/DMF溶液中添加DMSO之后使制备的PbI_2薄膜呈多孔疏松状态,有利于MAI/IPA溶液渗入PbI_2薄膜内部,缩短PbI_2完全转换成CH_3NH_3PbI_3的时间;当浸泡时间为40 min时,电池的光伏性能最佳,其开路电压为0.82 V,短路电流密度为21.21 mA/cm~2,填充因子为0.49,光电转化效率为8.61%。但是当浸泡时间过长,CH_3NH_3PbI_3薄膜表面会出现大晶粒,导致电池的光伏性能变差。而在相同的浸泡时间下,MAI/IPA溶液的浓度则会显著影响PbI_2转化成CH_3NH_3PbI_3的速度,MAI/IPA溶液的浓度越高,PbI_2完全转化成CH_3NH_3PbI_3的速度越快。     

全溶液法制备有机发光二极管及PEIE浓度对器件光电性能的影响

对溶液化发光层成膜参数及电子传输层浓度进行调控,优化发光层成膜效果及器件发光性能,同时使用导电聚合物聚（3,4-乙烯二氧噻吩）-聚苯乙烯磺酸（PEDOT:PSS）作为透明阳极,刮涂导电银浆作为阴极,通过全溶液法制备了高效率的OLED。研究发现,发光层成膜参数的调整有效改善了其成膜效果。且适当的电子传输层材料浓度可以改善器件的载流子注入平衡,有效降低阴极的功函数,提高器件的发光性能;酸后处理的PEDOT:PSS薄膜导电性大大提升,在可见光范围的透过率与ITO相当。全溶液制备的发光器件最大电流效率为1.441 cd/A,与以ITO为电极的器件相比,增加了近50倍。     

采用阴/阳极通流的热再生氨电池性能

构建采用阴/阳极通流的穿透电极型热再生氨电池(Thermally Regenerative Ammonia-based Battery,TRAB),并研究了电解液/氨流量比、氨浓度、电极孔隙和支持电解质浓度对电池性能的影响.结果 表明,电解液/氨流量比过低会导致氨渗透,恶化阴极性能,进而降低电池性能;通过增大流量比,可加强传质提升电池功率.一定流量比下,随氨浓度增加,电池性能逐渐提升,但过高浓度会引起氨渗透,恶化电池性能.电极孔隙密度越大,电极反应表面积越大,电池性能提升.随硫酸铵浓度增大,电解质电导率不断增大,电池性能逐渐提升,在高浓度(＞2 mol.L-1)下,浓度增大对电池性能提升不明显.     

负载型杂多酸对罗丹明B光催化降解的研究

以ZrO2-MoO3为载体制备了负载型硅钨杂多酸催化剂.以其为光催化剂,研究其对罗丹明B染料废水光催化降解的影响.实验结果表明:酸度、催化剂用量、溶液初始浓度是影响催化降解效果的重要因素.最佳催化条件为降解溶液酸度pH=2,催化剂最佳用量为0.5g/L,溶液的初始浓度为30mg/L,催化时间为2.5h.     

Pd修饰Cu电极的电化学CO2还原

利用微分电化学质谱和电化学原位衰减全反射红外光谱技术探究了Cu和CuPd催化剂上CO₂和CO的电化学还原行为. 红外光谱观察到了生成甲醇、甲烷与乙烯的CH_x中间物种. 在CuPd电极CO₂还原过程中，红外光谱的CO吸附峰起始电位比Cu正移大约300 mV，说明CuPd能够有效促进CO₂还原；CO饱和溶液中，Cu和CuPd电极CO起始吸附电位基本相同；两电极上CO谱带出现的电位与CO₃^2-的谱带降低的电位基本相同，说明CO的吸附需要CO₃^2-的脱附. 利用电化学在线质谱发现在CuPd电极上CO还原产生CH₄和CH₃OH的起始电位比Cu电极正移约200 mV. 推测催化活性的提升可能是由于Pd的引入改变了Cu的d能带，且Pd吸附更多的H，从而促进CO₂还原，使CO能够与H结合并被深度还原.     

电化学阴极沉积制备氧化钴/CNTs复合电极的准电容特性

采用电化学阴极沉积还原Co(NO3)2的方法制备了具有准电容特性的氧化钴电极材料,其比容量达到280 F／g,采用CNTs作为电极基体,在其表面均匀的沉积了纳米钴化镍颗粒并由此制备了氧化钴碳纳米管复合电极材料.采用循环伏安,恒流充放电,交流阻抗及扫描电镜等方法考察了复合电极材料的容量特性、阻抗特性、自放电特性以及电极表观特征．实验表明复合电极具有良好的电化学特性,CNTs基体在明显降低氧化镍材料的阻抗的同时还提高了电极材料的电化学容量并拓宽了电极材料的有效工作电位窗,复合电极在1 mol／L KOH电解液中比容量达到322 F／g且表现了良好的电化学可逆性．并分别采用氧化钴／CNTs复合电极作为正极,活性炭纤维作为负极制备了复合型电化学电容器,其工作电压达到1．4 V,电容器质量比容量达到47 F／g．在0．1 A／cm2放电时,复合型电容器的能量密度达到10 Wh／kg,兼具高能量特性和优良的大电流放电特性．     

基于非铂无膜阴极直接甲酸燃料电池性能特性

本文通过采用天然管状材料制备了一种非铂无膜的空气自呼吸一体式阴极。该电极实现了传统电极中的支撑层、气体扩散层和催化层的功能,因而省去了质子交换膜并简化了燃料电池阴极的制备工艺。基于上述阴极和镀Pd石墨棒阳极,本文构建了无膜管状自呼吸式直接甲酸燃料电池。文中还对阳极液酸碱性、支持电解质浓度、甲酸根浓度和阳极液流速对电池性能的影响特性进行了研究,结果表明,当阳极液采用0.5 mol/L HCOONa+4.0 mol/L KOH,流速为756μL/min时,电池可获得最大功率密度0.73 mW/cm~3。     

MnO_2/石墨烯复合电极材料的制备与储能性能

以葡萄糖为还原剂,天然石墨片为原料,采用Hummer法制备了石墨烯粉末(Graphene);并以该产物、KMnO4和HCl为原料,采用水热法制备了MnO2/Graphene复合材料。用扫描电子显微镜和X射线衍射对所制备的复合材料进行了表征,结果表明,水热法制备的MnO2材料为纯的α-MnO2相,且石墨烯粉末的加入并没有影响MnO2的晶体结构。在1mol/L Na2SO4电解液中进行了循环伏安和计时电位扫描测试,电极材料电化学性能稳定,具有较好的可逆性,在1.27mA/cm2电流密度下进行充放电测试时,电极比电容为147.9F/g;再循环1000次后,电极仍能保持稳定的电容,是一种理想的电化学电极材料。     

LaCoO3光催化降解染料酸性红B的实验研究

采用硬脂酸溶胶凝胶法合成出钙钛矿型复合氧化物LaCoO3,并以其为催化剂对染料酸性红B进行降解实验.以高压汞灯为光源,研究了催化时间、催化剂用量、起始浓度以及溶液pH值对降解率的影响.在优化条件下,100mL、10mg/L酸性红B溶液用0.25g催化剂降解2h,降解率达到88.70%.     

纳米Pt-Au合金修饰电极对鲁米诺电化学发光的增敏研究

用化学还原法制备了不同比例及不同粒径的纳米Au-Pt合金,并用UV-Vis、TEM、激光粒径、XRD等方法进行了表征,确认所合成物质确系双金属合金纳米粒子而非两种金属纳米粒子的混合物,通过改变合成方法和条件,可以得到一系列不同含量比和粒径,粒径范围在4.025～92.33 nm之间。采用电化学沉积法可将所制备合金修饰到铂盘电极上,在碱性介质(pH 12)中,随着合金比例的改变和合金粒径的减小,鲁米诺的电化学发光强度显著增强,当合金中Pt∶Au=6∶1,粒子粒径为最小时,所获得修饰电极上鲁米诺的电化学发光强度较裸电极增强近1个数量级。     

具有可渗透阳极的自呼吸微流体燃料电池性能特性

微流体燃料电池去除了质子交换膜,避免了膜退化、水管理等问题,是微型燃料电池领域新的研究热点。本文构建了具有可渗透阳极和空气自呼吸阴极的微流体燃料电池,采用甲酸溶液作为燃料对其性能特性进行了实验研究。结果表明:具有可渗透阳极的自呼吸微流体燃料电池性能随燃料浓度或流量的增加先升高后下降,随电解液浓度的增加而升高;阳极侧反应产生的CO₂气泡对自呼吸微流体燃料电池的性能和燃料利用率的影响较大,适当提高燃料流量有利于气泡的排除。