薄层伏安法液/液界面电子转移速率理论的研究进展

由于液/液界面可以看作是模拟生物膜或人造膜的简单模型,研究在此其上的电子转移过程对理解生物体复杂的生理变化过程具有重要意义。薄层伏安法因其简单、易操作等优点成为研究液/液界面电子转移过程的有力手段,因此对该方法的定量分析理论研究显得尤为重要。本文综述了薄层伏安法液/液界面电子转移速率理论近年来的研究进展,并对其可能的影响因素进行了分析。     

液相分散程度对气/液/固多相体系腐蚀行为的影响

本文提出用三相线界面区参数描述液相分散程度,研究了三相线界面区阴极过程特征,建立三相线界面区阴极过程模型.并探讨了液相覆盖区阴极极限电流和三相线区状态的相关性,证实了模型计算与实验数据一致性.进而用三相线界面区阴极过程模型分析液相分散程度对大气以及砂土体系腐蚀行为的影响.     

电场作用下金属锌在薄液膜下的腐蚀电化学研究

采用薄液膜实验装置,测量了外加直流电场作用下锌在薄液膜体系中的腐蚀电位、阴极极化电流以及阴极极化曲线等. 研究了外加直流电场对锌在薄液膜下腐蚀行为的影响. 结果表明,外电场的作用可以使锌电极的腐蚀电位负移,也可以使锌电极在阴极极化条件下的阴极电流增加. 分析结果表明,外电场与薄液膜体系中锌电极电化学过程中的相关因素发生了协同作用,改变了锌电极的阴极过程.     

分散支撑液膜体系中Pb2+离子的传输

在现有支撑液膜分离技术的理论研究基础上,探索合适的液膜分离体系,研究了Pb(Ⅱ)在PC-88A-煤油-HCl分散支撑液膜体系中的传输行为;考察了料液pH值、膜溶液与解析剂体积比、解析相中HCl浓度以及Pb(Ⅱ)的起始浓度对Pb(Ⅱ)传输的影响。 结果表明,以HCl为解析剂,料液相pH=5.25、膜溶液与解析剂体积比为160∶40、解析相中HCl浓度为5.00 mol/L时,该分散支撑液膜体系对金属Pb(Ⅱ)具有良好的传输作用。 在选取的最佳传输条件下,料液相中Pb(Ⅱ)的初始浓度为3.00×10-4 mol/L时,传输190 min,传输率可达88.9％,而传统支撑液膜只有72.3％。 分散支撑液膜不仅具有较高的传输效率,而且膜体系稳定,膜的使用寿命长。     

液/液界面电分析化学研究进展

本文对液/液界面电分析化学近年来的进展进行了综述,特别是结合我们自己的工作,对探讨液/液界面微观结构和构筑新型液/液界面方面的进展进行了重点介绍。目前通过理论模拟和各种实验技术的应用,液/液界面微观结构已初具轮廓;可供选择的有机相也得到了一定的拓展。这些进展为该领域今后的发展打下了基础并指明了方向。     

线性电流扫描过程中的液/液界面离子转移动力学

本文从理论上推导了在线性电流扫描过程中,离子在液/液界面转移的电位-电流方程。提出了利用线性电流扫描方法获取离子转移动力学参数的方法。并对液/液界面电化学中常用的基本电解质离子(TPAs~+)在水/硝基苯界面的转移进行了实际研究。     

液膜萃取法回收磷酸体系中的微量镧

通过斜率分析法研究了P204和TOPO从磷酸体系中液液萃取微量镧的反应机制和热力学,推测出一种可能的反应历程和萃合物结构,得到萃取反应式和反应的平衡常数K=104.502,焓变ΔH=-13.02 kJ.mol-1,自由能ΔG=-25.686 kJ.mol-1,熵变ΔS=0.0425kJ.(mol.K)-1。在液液萃取反应机制研究的基础上,采用液膜萃取法进行磷酸体系中微量镧的富集回收研究,考察了载体P204(2%～10%w/w)和TOPO(1%～10%w/w)、表面活性剂磺化聚丁二烯LYF(1%～10%w/w)、内萃取剂HCl(1～5 mol.L-1)和水乳体积比A/O(2:1～7:1)对液膜萃取收率及稳定性的影响。在最优条件下,可回收94.10%～95.94%的镧,并且膜溶胀率为8%～17%,破损率为0.45%～1.93%,能够维持较好的液膜稳定性。研究结果对磷酸中的微量稀土镧回收利用具有一定的参考价值。     

接枝环氧树脂/硅溶胶杂化水分散液的制备与表征

利用原位分散法制备了接枝环氧树脂 硅溶胶杂化水分散液 ,并通过红外光谱和 ζ电位测定 ,表征了接枝环氧树脂与硅溶胶之间的杂化作用 .实验结果表明 ,与接枝环氧树脂水分散液相比 ,杂化水分散液的粒径和粘度均减小 .按此探讨了形成杂化水分散液的历程 .初步测定了杂化水分散液成膜后的表面性能 ,发现它们具有更高的硬度和更好的疏水性能 ,与成膜过程中硅溶胶在膜表面的富集效应有关     

质子化非那吡啶在功能化复合介孔膜修饰的液/液界面上的转移反应

采用循环伏安法和差分脉冲伏安法考察了临床药物盐酸非那吡啶在功能化复合介孔膜修饰的水/1,6-二氯己烷(W/DCH)界面上的转移行为. 研究结果表明, 盐酸非那吡啶中的非那吡啶(PAP) 可在酸性条件下发生质子化形成非那吡啶阳离子(HPAP⁺)并在该界面上发生转移. 根据循环伏安曲线峰电流与扫描速率的关系以及Randles-Sev$\check{c}$ik 方程, 计算得到HPAP⁺在复合介孔膜内水相中的扩散系数为5.14×10^-8 cm²/s. 研究发现, 相对于空白膜修饰的W/DCH界面, 该复合介孔膜修饰的W/DCH界面可增强非那吡啶阳离子转移时的电流响应, 并提升非那吡啶阳离子的检测性能. 另外, 利用液/液界面电化学方法绘制了非那吡啶在功能化复合介孔膜修饰的W/DCH界面上的离子分布图, 从而得到非那吡啶在该界面上不同条件下的分布情况及其分配系数和吉布斯转移自由能.     

液/液界面电化学及其进展

液/液界面电化学及电分析化学与研究萃取和化学传感机理、相转移催化、药物释放、模拟生物膜等密切相关,近年来备受到关注. 文中结合作者课题组工作,介绍、综述该领域近十几年、尤其在液/液界面微观结构、电荷（离子与电子）转移反应及界面功能化的新进展.     

The role of cathode distribution in gas/liquid/solid multiphase corrosion systems

Cathode distribution on a metal surface, depending on the total length of three-phase boundary per unit area (L _tpb), is an important factor influencing corrosion behavior of metals in gas/liquid/solid multiphase corrosion systems. The effect of L _tpb on cathodic oxygen reduction process was first studied by steady-state polarization technique, and the result showed that the cathodic-limiting current densities linearly increased with increasing L _tpb, indicating that the cathode distribution had an important influence on the corrosion behavior of metals. On this basis, a model is developed to establish the correlation between the cathodic-limiting current and L _tpb. In the model, a general expression for the cathodic-limiting current distribution in TPB zone is deduced, and a linear dependence of the total cathodic-limiting current density on L _tpb is established. The simulation result is in good agreement with experimental data.     

电沉积Al/Pb-Ag阳极在电积锌过程中的耐腐蚀性

采用电沉积的方法在甲基磺酸镀液中制备了一种新型的锌电积Al/Pb-0.23%Ag阳极。 腐蚀实验和电化学分析显示,Al/Pb-0.23％Ag阳极与传统Pb-0.25％Ag阳极相比,具有较低的腐蚀速率,较高的腐蚀电位和较低的腐蚀电流密度,较高的电催化活性;金相显微镜、扫描电子显微镜和X射线衍射分析显示,Al/Pb-0.23％Ag阳极的晶粒细小、致密,极化48 h后有PbSO4、α-PbO2和β-PbO2生成。     

3-甲基吡啶在有机物/水混合溶剂中的电氧化

在质子交换膜为隔膜的电解槽内,以丙酮、乙腈和2-丁酮与水分别构成混合溶剂体系,通过循环伏安和恒电位电解实验,探索了3-甲基吡啶在混合溶剂中在PbO2电极上的电氧化条件,并与纯水溶剂的情况相比,研究了氧化电流密度及生成烟酸的选择性和电流效率的变化.     

2-甲基吡啶在不同有机物/水混合溶剂中的电氧化研究

通过循环伏安、线性扫描伏安测量和恒电位电解实验, 在以质子交换膜为隔膜的电解槽内, 分别以丙酮、乙腈和2-丁酮3种有机物与水作混合溶剂, 研究了2-甲基吡啶在PbO2电极上的电氧化行为. 与纯水溶剂比较发现, 在丙酮与水混合溶剂中, 2-甲基吡啶电氧化生成2-吡啶甲酸的选择性和电流效率最高, 阳极氧化电流密度也明显提高, 完全可以替代在纯水溶液中进行2-甲基吡啶电氧化反应.     

固相法制备聚噻吩/聚吡咯/二氧化钛膜及电化学腐蚀性能

在水蒸气气氛下,制备出表面富含羟基的纳米Ti O_2颗粒,然后在室温和氧化剂三氯化铁存在下,通过化学固相氧化法,在不锈钢表面制备出聚噻吩/聚吡咯/Ti O2(PTH/PPy/TiO_2)薄膜。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、热重分析(TG)、电化学阻抗(EIS)等技术手段对产物的微观形貌、热稳定性和耐腐蚀性能进行了研究,并讨论了不同纳米TiO_2含量对复合材料的结构和性能的影响。结果表明,在其使用温度(20~300℃)下,PTH/PPy/6%Ti O_2(质量分数)膜热分解温度为450℃,能够满足其使用要求。用PTH/PPy/TiO_2膜保护的不锈钢比裸露的不锈钢的自腐蚀电位高出0.8 V以上,而腐蚀电流密度降低了2个数量级。TiO_2的添加明显的提高了PTH/PPy材料的抑制腐蚀的能力,并且由于TiO_2的加入能够使聚合物与无机纳米粒子之间能够紧密地结合在一起,减少膜的缺陷,增大复合材料与金属基体的力学性能,使得膜结构更加的致密,从而减缓不锈钢的腐蚀。     

Alternating Current Tensammetry of Tetraphenylborate (TPB) and its Application for Potassium Determination

Alternating‐current polarography of tetraphenylborate ion (TPB) in acetate buffer (pH 4 to 5) or 0.1 to 0.5 M NaCl produces a characteristic tensammetric (pseudocapacitive) peak at ?0.95 V (vs. SCE). Within a limited range (till about 0.2 mM), the tensammetric peak current is proportional to the TPB concentration but it levels off at higher concentration. TPB concentration can also be determined within 5 to 50 μM by measuring the capacity current at ?0.4 V or the differential pulse polarographic peak current at ?0.85 V. The tensammetric peak current was used to determine the solubility of potassium tetraphenylborate in acetate buffer and sodium chloride solutions. Also, a method for amperometric back‐titration of potassium ion was worked out and applied to the analysis of mineral water.     

Synergistic Assembly of a CoS@NiFe/Ni Foam Heterostructure Electrocatalyst for Efficient Water Oxidation Catalysis at Large Current Densities

Electrochemical water splitting is an ideal pollution‐free path to generate hydrogen at large scale, however, the development of highly catalytic electrocatalysts for the water oxidation reaction at large current densities is still a fundamental challenge. Herein, we report a novel, high‐wettability water‐oxidation electrocatalyst composed of an amorphous NiFe layer and CoS film on commercial nickel foam via a two‐step electrodeposition synthetic path. Benefiting from the strong interactions between the NiFe layer and CoS film, enlarged surface active sites and enhanced wettability, the CoS@NiFe/NF electrode exhibited an outstanding water oxidation performance at 10 mA/cm² with an overpotential of 175 mV in 1 M KOH solution and steadily delivered a current density of 1 A/cm² at merely 330 mV in 30 wt% KOH solution. Even at large densities, the CoS@NiFe/NF hybrids also showed excellent water oxidation stability and corrosion resistance for at least 24 h. Such a synergistic assembling approach to fabricate a CoS@NiFe/NF heterostructure together with excellent OER performance may be a promising strategy for rationally building and designing heterostructural electrocatalysts towards highly efficient water oxidation reaction.     

溶剂热一步法制备二硫化钼/亚氧化钛电解水析氢催化剂

通过水热法一步合成了系列二硫化钼/亚氧化钛（MoS₂/Ti_xO_y）复合催化剂,研究了溶剂、硫源和钼源等合成条件对所合成的催化剂电催化析氢活性的影响以及亚氧化钛的作用。结果表明,溶剂、硫源、钼源、亚氧化钛等因素都对催化剂的结构和电解水析氢性能有重要影响。溶剂水、水解可产生铵根离子的硫源和钼源以及亚氧化钛的加入有利于获得具有高析氢活性的催化剂。其中,以水为溶剂、硫代乙酰胺为硫源、钼酸铵为钼源得到的催化剂析氢活性最高,电解水析氢测试中达到10 mA/cm²电流密度时需要的过电势仅为280 mV。     

pH/Cl-复合探针技术对钢筋混凝土电化学除氯的原位检测

采用恒电流法电化学除氯处理受氯离子污染的钢筋混凝土试样,并用pH/Cl^-复合探针原位检测电化学除氯过程钢筋混凝土不同位置孔隙液的氯离子含量与pH值分布,同时用线性极化曲线和交流阻抗谱图等电化学技术考察钢筋的腐蚀性能,探讨电化学除氯过程的混凝土微环境和钢筋腐蚀速率. 研究结果表明：在电化学除氯过程,混凝土孔隙液的氯离子浓度逐降,而pH值在初期略有升高,随之其pH值略降;电化学除氯施加的阴极电流,使钢筋处于阴极极化状态而得到保护;除氯停止（即退极化）后钢筋的腐蚀电位明显正移,腐蚀电流降低,极化电阻升高,表明电化学除氯能改善钢筋的腐蚀环境,降低钢筋的腐蚀速率.