虚拟恒电位仪的研制及其在腐蚀电化学测量中的应用

恒电位仪是腐蚀电化学测量最重要的基本设备.虚拟恒电位仪用图形程序软件取代复杂硬件来实现恒电位功能.它的结构和参数灵活,构建简单,能满足多方面腐蚀电化学测试方法的需求,虚拟恒电位仪的实现是发展虚拟腐蚀电化学仪器的重要步骤.本文采用LabVIEW 2010编程系统和比例-积分-微分(PID)控制技术,研制了虚拟恒电位仪,并组建了VEC11-A腐蚀电化学测试系统,该系统能满足不同阻抗体系的腐蚀电化学测试需求.其腐蚀电位、稳态极化曲线、线性极化曲线、循环伏安、动电位扫描、恒电位阶跃等常规腐蚀电化学测量结果与2263电化学测试系统相近,能够满足常规腐蚀电化学测试要求,具有很大的发展空间.     

薄层缓蚀剂液膜对907A钢防蚀效果的电化学测量技术

本文研究饱和海水湿气环境中对 90 7A钢施加缓蚀剂的防蚀作用 ,利用恒电量技术等电化学方法对同材质的三电极大气腐蚀监测探头 (ACM )进行腐蚀测量 .结果表明 :利用电化学方法监测薄层缓蚀剂液膜的防蚀效果可以更清楚地获知缓蚀剂成膜的过程 ,并对薄层缓蚀剂液膜防蚀效果作出快速评价     

电化学测量中的欧姆电压降补偿问题

对工作电极与参比电极之间的溶液电阻(Ru)进行准确的欧姆电压降补偿是获取可靠的电化学实验结果的前提,但测量中该如何进行补偿尚未建立规范的操作流程.本文首先探究了工作电极与Luggin毛细管末端距离对Ru的影响.随后对比了 Autolab PGSTAT 302N、CHI系列恒电位仪的交流阻抗法与CHI系列恒电位仪所测得R...     

电聚合苯胺过程的在线紫外-可见光谱

用在线紫外-可见光谱电化学的方法对0.5mol/L硫酸水溶液中苯胺在ITO导电玻璃电极上的电化学聚的过程进行了研究.结果表明在循环伏安条件下苯胺发生了电聚合,聚合速率与苯胺浓度成正关系;而且在线紫外-可见电化学光谱表明,在0.01mol/L苯胺溶液的电聚合过程的诱导期较长.恒电位条件下的在线紫外-可见电化学光谱显示苯胺浓度为0.05mol/L,电位为0.8V时,在ITO电极上苯胺低聚合物中间体可能产生于聚苯胺形成之前;而0.01mol/L苯胺在0.8V电位下不发生聚合,但在线紫外-可见光谱又显示此时在电极上可能存在小的苯胺低聚物的中间体;在线紫外-可见光谱表明这种中间体是可能产生并存在电极表面上的.     

锌铋合金电极在溶胶电解液中的电化学行为

锌电极的自腐蚀速率, 持续放电下的阳极溶解速率和电极钝化的难易程度是碱性电池性能的重要电化学参数. 本文应用线性极化、恒流放电等电化学实验方法研究了电解液中添加Carbopol树脂以及电极中添加Bi对锌电极电化学行为的影响. 并应用金相显微镜和环境扫描电子显微镜(ESEM)对锌电极和锌铋合金电极浸蚀及放电后的形貌进行了表征. 结果表明: 电解液中添加适量的Carbopol树脂可明显提高电极的极化电阻, 显著降低电极的自腐蚀速率; 阳极的溶解电位出现不同程度的正移, 阳极过电位显著增大且大电流密度放电时较明显促进电极钝化. 锌电极中添加一定量的Bi对改善电极表面氧化物膜的沉积形貌和电极表面固液界面的传质条件, 减小电极的自腐蚀速率, 抑制电极自腐蚀等方面具有显著作用.     

电化学石英晶体阻抗系统研究金电极上Fe(CN)3-6/Fe(CN)4-6电化学过程

电化学过程的石英晶体阻抗分析法已用于现场获取电活性聚合物粘弹性等信息[1,2]. 本文联用HP 4395A阻抗/网络/频谱分析仪和EG & G M283恒电位仪开发出电化学石英晶体阻抗系统(Electrochemical Quartz Crystal Impedance System, EQCIS), 适当条件下该系统能以小于1 s的时间间隔现场记录电化学过程的石英晶体阻抗数据. 测定了Na2SO4水溶液中石英晶体金电极上K3Fe(CN)6/K4Fe(CN)6电化学过程的等效电路参数. 结果表明, 扩散层内的密度和粘度变化引起动态电阻对电位的可逆变化, 而各谐振频率的变化为密度、粘度变化和阳极过程中K3Fe(CN)6溶液腐蚀金电极的加合结果.     

纯铝在KOH-乙醇溶液中的电化学行为

研究纯铝在KOH 乙醇溶液中的电化学行为,腐蚀失重、极化曲线、EIS和恒电流放电实验表明,该体系纯铝的腐蚀速率极小,因而有可能应用于密闭电池,并可在相当宽的电位范围内保持一定的活性.放电的终止可能是由于放电产物在电极表面堆积引起的.     

磁场凝固处理对稀土铝合金电化学性能的影响

在Al-In-Zn-Sn合金的基础上,掺入Ce形成合金样品,将样品进行重熔与磁场凝固处理制成研究电极,通过SEM对其表面形态进行了分析,并在4 mo.lL-1的KOH溶液中进行阳极极化曲线、交流阻抗、恒流放电等电化学性能测试。结果表明:磁场凝固处理能够提高Al-In-Zn-Sn-Ce合金的腐蚀电位,减小阳极材料的阻抗,改善阳极的放电性能。     

正极集流体对可充镁电池电化学性能的影响

以目前常用的Chevrel相Mo₆S₈作为正极材料, 涂覆在不同集流体(不锈钢、镍、铜、钛) 上, 以镁为负极,研究了在(PhMgCl)₂-AlCl₃/四氢呋喃(简称THF)“二代”电解液中集流体对可充镁电池电化学性能的影响. 恒流放电-充电结果显示在不锈钢集流体上电池电压极化最小, 并且具有较好的循环稳定性; 镍、铜次之; 钛集流体上的极化最大, 循环稳定性也最差. 并通过对比放电-充电循环前后电极和集流体表面的微观结构, 探讨了集流体对电池性能显著影响的原因. 电解液对集流体会造成腐蚀, 不同集流体在电解液中的稳定性有差异; 正极材料涂覆在不同集流体上, 电极表面状况有差异; 负载活性材料后集流体发生腐蚀的电位有所降低, 使集流体更易受到电解液的腐蚀.     

《应用电化学基础》

本书是电化学专业入门学习的基础读物,介绍电化学基础理论以及少量常见的应用电化学知识,包括电化学的定义及研究内容、电化学技术应用、电化学史话等;化学电池、电极与电解质溶液,实用电池与电解的应用,电极电势与电池电动势,平衡态电化学,电极过程动力学;电化学测试的基础术语及常用的电化学测试技术;腐蚀电化学的基本原理与术语、金属腐蚀破坏的形态与金属在自然环境中的腐蚀、防腐蚀技术与腐蚀监测等。     

Li2FeSiO4/C正极材料的固相合成及电化学性能

以偏硅酸锂、草酸亚铁为原料,通过机械球磨-固相烧结法制得了Li2FeSiO4/C正极材料.用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)表征观察材料的结构和形貌.恒流充放电测试电极电化学性能.结果表明,30oC下1.5~4.8 V电位范围,于10 mA·g-1电流密度恒流充放电测试,Li2FeSiO4/C电极首次放电容量达167 mAh·g-1,有良好的电化学性能.     

不同状态下聚吡咯膜的电化学阻抗

用恒电流法分别聚合了掺杂对甲苯磺酸根(pTS-)和十二烷基磺酸根(DS-)的聚吡咯膜(PPy/pTS和PPy/DS),通过循环伏安法(CV)和电化学阻抗法(EIS)测试了聚吡咯膜在NaCl溶液中‘过电位’电化学过程前后及不同电位下聚吡咯膜的电化学性能.同时,通过嵌入和脱出Na+和Cl-离子的聚吡咯膜在特定溶液中电化学阻抗图谱,研究了离子的嵌入对聚吡咯膜电化学性能的影响.结果表明‘过电位’现象可以提高聚吡咯膜的离子电导率和膜电容,Cl-离子的嵌入能提高PPy/pTS的电导率,而Na+离子的嵌入对聚吡咯膜的电导率影响不大.另外,嵌入离子对聚吡咯膜形貌的改变会对聚吡咯膜的离子传导率有一定影响,从而导致膜的电化学阻抗的变化.     

LY12铝合金表面电化学沉积制备DTMS硅烷膜及其耐蚀性研究

采用电化学技术在LY12铝合金表面沉积制备了十二烷基三甲氧基硅烷(DTMS)膜. 反射吸收红外光谱表明, DTMS硅烷试剂与铝合金基体表面发生了化学键合作用, 生成—SiOAl键实现成膜. 通过对膜覆盖电极在质量分数为3.5%的NaCl溶液中的电化学阻抗谱(EIS)测试结果表明, 与开路电位下相比, 采用阴极电位沉积方法得到硅烷膜的耐蚀性能有明显提高, 且存在一个最佳“临界电位”, 在此电位下沉积得到的硅烷膜具有最高的耐蚀性. 扫描电镜观察结果表明, 在“临界电位”下制备得到的硅烷膜的结构最致密. 给出了硅烷膜覆盖电极的阻抗模型及相关参数的拟合结果.     

镍电极表面吸附的苯并咪唑电化学SERS研究

利用电化学循环伏安和极化曲线,考察了镍电极在不同浓度苯并咪唑（BMIH）-乙腈体系的缓蚀效果. 结果表明,随着缓蚀剂BIMH浓度的增加,其氧化电位正移,且氧化电流降低,腐蚀电位正移. 调制电位下测试镍电极表面BMIH吸附的现场表面增强拉曼光谱（SERS）. 随电位正移,BIMH可在镍电极表面吸附成膜,与金属镍生成配合物,阻止镍电极的腐蚀. 并考察了不同浓度BIMH的成膜行为. 结果发现,0.001 mol·L^-1 BIMH即可在镍电极表面成膜,这表明非水乙腈体系的镍表面,BMIH有较佳的缓蚀效果.     

磁场作用下铁电极的不均匀阳极溶解

采用电化学方法以及扫描电镜形貌观察研究了磁场对铁在硫酸溶液中的阳极溶解的影响 .恒电位极化测试结果表明 ,随外加阳极电位的增加 ,磁场的存在将加速阳极溶解 ,使振荡态或钝态变为活性溶解态 ,维持钝态 .于特定电位下与重力方向平行的电极表面两侧将因局部溶解加速而出现凹陷 .由于电极周边浓度梯度场的特殊性以及磁场的作用方向导致了铁的不均匀阳极溶解     

缓蚀剂对船用钢在潮湿大气中的防蚀研究

模拟 90 7A钢在海水的潮湿大气环境和表面覆有薄层缓蚀剂液膜状态下其腐蚀受抑制的情况 ,利用恒电量仪连接ACM控头 ,监测其腐蚀状态 ,结合电化学阻抗谱 (EIS)的测量 ,探讨 90 7A钢在薄层缓蚀剂液膜下的腐蚀受到抑制机理 .结果表明 :此时大气腐蚀反应已转变为阳极过程控制占优势 ,在浸润后期的EIS呈现出由腐蚀介质扩散和电化学放电混合控制特征 ,如果利用恒电量激励下的等效电路模型解析 ,则可以更清楚地获知薄层缓蚀剂液膜下金属表面膜层的信息     

研究表面扩散的双电解池方法及其在铂钌二元金属电催化研究中的应用

本文介绍一种由各自质子交换膜(作为电解质),参比电极和对电极在同一个工作电极上建立两个空间分离的、可独立控制的双电解池系统.它能够由第1个恒电位仪控制的第1电解池的工作电极产生某种吸附中间物,该中间物通过表面扩散到达第2个电解池的工作电极后,在第2个恒电位仪的控制下得到电化学检验.应用这一装置测量了铂电极上欠电势沉积的含氧吸附物种的表面扩散系数,并研究模拟铂钌电极电氧化有机小分子产生的毒性中间物与表面含氧吸附物种的相互作用.在质子交换膜燃料电池的燃料极的工作电势下,没有发现钌表面产生的含氧吸附物种扩散到铂的表面.作者据此假设Pt Ru协同催化作用的实现可能是由于铂上毒性中间物的表面扩散速率非常慢,限制了向钌表面的溢流速率.只有当Pt Ru边界足够大,中间物在铂表面扩散途径非常短时才能形成足够的流速,并在钌表面被表面含氧物种氧化成CO2,使铂表面被重新活化.     

H2S气体在不同催化剂表面的电化学氧化行为

1　引　　言H2 S气体能对人体产生严重伤害。在环保、生产等领域对其进行检测 ,具有重要意义。本实验通过循环伏安、线性扫描、XPS等手段 ,研究H2 S、Pd、Pt、Rh和Au电极上的电化学氧化行为。实验表明 :Au在特定条件对H2 S具有良好的电催化活性 ,以Au为工作电极并选择合适工作条件 ,可以解决催化剂中毒问题 ,传感器灵敏度可达 0 .76 μA·m3 /mg。2　实验部分2 .1　仪器设备　三电极电化学池 ;CHI6 0 2电化学系统 (美国CHI公司 ) ;恒电位仪 (长春市环保分析仪器厂 )。2 .2　样品准备与测试条件　工作电极是将Pd、Pt、Rh和Au用树…     

多孔硅成核的电化学研究

将p型单晶硅在HF溶液中进行阳极电化学腐蚀制备出孔隙率约为30%~85%、直径为2~30nm不等的多孔硅,用原子力显微镜(AFM)观察其表面形貌。采用电化学工作站(CHI660A)监测p型硅电极在不同浓度HF溶液中的电流-电压特性,记录恒电流情况下硅电极的电压变化。这些曲线可从精确反映多孔硅形成的早期成核过程。将这些电化学特性曲线在同一坐标轴下显示,得出多孔硅的电化学成核机理。     

基于Nafion膜的柱层析纯化过程的电化学在线检测器

电化学检测一般需加入电解质以降低溶液电阻,为解决天然药在层析纯化检测中无支持电解质的问题,研制了一种以液体石蜡石墨为工作电极的电化学在线检测器,利用了Nafion N-324膜固体酸的性质,在不额外添加电解质的情况下,直接获得了杨梅素80％乙醇溶液(V/V)的循环伏安图.在恒电位0.53 V下,实现了对层析液中有效物质的电化学在线检测.在2×10-5～1×10-2 mol/L范围内,峰面积(A)与杨梅素浓度(C)存在线性关系.线性方程为A=2.7227C+0.4341.r=0.9976.在恒电位0.62 V无支持电解质的80％乙醇溶液中,对30％竹叶黄酮粗提品纯化过程的在线检测,获得了时间-电流信号的流出曲线,可用于实际样品分析.