微电极研究VIII.微盘电极上伏安曲线的滞留效应

本文用循环伏安法研究了微盘电极的边缘效应及比电容, 提出了滞留效应的概念, 用以描述微盘电极(实际)伏安曲线与理想的典型的"S"型稳态伏安曲线的偏离程度。并用它解释了循环伏安曲线出现滞后环(正反扫描的曲线分离)的原因。 导出了微盘电极表面反应区内产物与反应物的浓度及滞留比的计算公式。滞留比与v^1/2成正比, 计算结果满意地解释了实验现象。     

可逆体系中园盘微电极循环伏安法理论研究

用新的处理方法提出可逆体系微盘电极准稳态及快速循环伏安理论电流公式,新方程表示了微盘电极电流可分解成平面扩散与球面扩散传质两项之和,微盘电极上的电流特征取决于各种参数的改变。例如τ（）和ｖ。本文对微电极循环伏安法出现稳态、准稳态曲线及形成“滞后环”等原因及条件均从理论上作出解释,并进行了定量计算;文中对微电极快速循环伏安理论也有详细讨论。     

碳基针孔组合微电极的性能测试与理论验证

在涂敷绝缘漆的碳电极上，用针尖刺穿绝缘膜，形成组合微盘电极.在铁氰化钾与亚铁氰化钾溶液体系测得电极的循环伏安曲线与理论计算曲线十分吻合.阶梯扫描伏安法测得的极限扩散电流，与亚铁氰化钾浓度和扫描速率平方根都成良好的线性关系.在氯化钾支持电解质溶液中，测得Cd(Ⅱ)的循环伏安曲线是不可逆的， Cd(Ⅱ)的还原波峰电位在－0.98 V（相对于饱和甘汞电极）附近； 800 mV•s－1阶梯扫描速率下，在2.55×10－5 ～1.28×10－4 mol•dm－3浓度范围内， Cd(Ⅱ)的浓度与还原波峰电流成良好的线性关系.     

Ni-B非晶态合金电极上乙醇的电氧化及其动力学参数的测定

应用循环伏安法研究了碱性介质中Ni-B非晶态合金纳米粉末微电极和化学镀Ni-B非晶态合金微盘电极上乙醇的电催化氧化. 结果表明, Ni-B非晶态合金纳米粉末微电极和化学镀Ni-B非晶态合金微盘电极对碱性溶液中乙醇的氧化均具有很高的电催化作用, 且前者的电催化氧化活性高于后者. 运用稳态极化曲线测定了Ni-B非晶态合金纳米粉末微电极上乙醇的电催化氧化动力学参数. 与高择优取向(220)镍电极比较, 碱性介质中Ni-B非晶态合金纳米粉末微电极上乙醇的电催化氧化速率显著提高. 采用循环伏安法测定的Ni-B非晶态合金纳米粉末微电极上Ni(OH)2的质子扩散系数高出文献报道的镍纳米线电极和表面化学镀Co的球形Ni(OH)2粉末电极约2个数量级.     

嵌入电极反应循环伏安曲线的理论研究

嵌入电极反应的循环伏安图一般具有氧化峰和还原峰间距很大的特点,并且往往要求采用非常低的电位扫描速度。本研究基于嵌入电极反应的热力学方程和电荷传递动力学方程,对其循环伏安曲线进行了理论处理,讨论了嵌入电极反应热力学参数b,动力学参数D和k,电位扫描速度u,及电极和溶液电阻对循环伏安曲线的影响,解释了实验得到的嵌入电极反应循环伏安曲线的特殊性。     

羟基新戊醛在PbO2-SPE组合电极上的电氧化研究

采用热压-电镀法制得PbO₂-固体高聚物电解质(SPE)组合电极. 通过伏安曲线和槽压与过电位曲线的测量, 研究羟基新戊醛在该组合电极上电氧化行为. 通过PbO₂-SPE组合电极在阳极液中有、 无液相支持电解质及不同阴极液情况下的循环伏安曲线和线性伏安曲线比较, 证明该组合电极对羟基新戊醛氧化有较好的电催化作用.     

Au(111)电极上CTAB吸脱附过程的循环伏安研究

本文运用循环伏安方法研究十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)在Au(111)电极上的吸附行为. 首次给出CTAB在Au(111)电极上的循环伏安曲线,其0.18 V、0.27 V有两对可逆的特征电流尖峰,均受扩散控制,且与卤素离子种类有关. 研究表明,烷基铵阳离子的吸脱附及吸附层相转变与Au(111)电极表面结构密切相关.     

循环伏安法定性分析矿物中某元素硫氧化物占比

根据硫化矿和氧化矿在电解液为硫酸钠的三电极体系中循环伏安曲线的差异，建立了循环伏安法定性分析矿物中某元素硫氧化物占比的方法，以铜的硫化物(黄铜矿)和氧化物(孔雀石)纯矿物进行循环伏安法测试。结果表明，在扫描速率0.1 V/s,扫描电压范围-0.8 V～0.8 V时，黄铜矿循环伏安曲线出现氧化还原峰，孔雀石循环伏安曲线未见明显氧化还原峰；黄铜矿和孔雀石混合物循环伏安曲线上的氧化还原峰电位与单一黄铜矿的氧化还原峰电位几乎一致，但峰电位对应的电流大小与矿物占比存在一定的关系。由此，可以通过循环伏安法定性判断混合矿中黄铜矿与孔雀石的占比，实现循环伏安法定性分析矿物中某元素硫氧化物占比。     

聚苯胺颗粒电极的制备与其电化学行为

采用循环伏安法,以含苯胺(An)的硫酸溶液为电解质,采用循环伏安技术在Pt微盘电极上得到随机、不连续沉积的聚苯胺(PAn)微颗粒和PAn膜.实验结果表明:H2SO4浓度、苯胺浓度、电位扫描上限和扫速对电化学合成随机、不连续沉积的PAn微颗粒具有重要影响.不连续随机沉积的PAn微颗粒电极与PAn膜电极在锂离子(Li-ion)电池电解质溶液中的行为有明显差异,不连续随机沉积的PAn微颗粒电极可以清楚地得到氧化还原电流峰,而PAn膜电极无法形成清晰的氧化还原电流峰.采用较缓慢扫描速度更有利于形成良好"结晶"的不连续PAn颗粒电极,该种电极可以同时具有高比能量和可逆性能.     

阿昔洛韦在硼掺杂金刚石电极上的电化学行为及其与DNA相互作用的研究

利用硼掺杂金刚石(BDD)电极通过循环伏安法和微分脉冲伏安法研究了阿昔洛韦在0.10 mol/L磷酸盐缓冲溶液(pH 7.4)中的电化学行为及其与DNA的相互作用.与玻碳电极相比,阿昔洛韦在BDD电极上的循环伏安曲线在1.17 V处的氧化峰电流更大,背景电流较低.根据峰电位随溶液pH值和扫描速率的变化趋势考察了阿昔洛韦...     

LiCl-KCl熔盐体系中镨(Ⅲ)在镍电极上的电化学行为

采用循环伏安、方波伏安、计时电位和开路计时电位等电化学方法研究了Pr(Ⅲ)离子在共晶LiClKCl熔盐中Ni电极上的电化学行为及Pr-Ni合金化机理.结果表明,Pr(Ⅲ)离子的电化学还原过程为三电子转移的一步反应.与惰性Mo电极上的循环伏安曲线相比,Pr(Ⅲ)离子在活性Ni电极的循环伏安曲线上还出现了4对氧化还原峰,表明Pr(Ⅲ)离子在Ni电极上发生欠电位沉积,是由于生成不同的Pr-Ni金属间化合物.采用X射线衍射仪和扫描电子显微镜-能谱仪等对恒电位电解的产物进行了表征.结果表明,在不同电位下进行恒电位电解时,每个电位上只得到一种Pr-Ni金属间化合物,分别为Pr Ni2,Pr Ni3,Pr2Ni7和Pr Ni5.     

研磨微电极在粉末材料电化学研究中的应用

用研磨抛光的方法制备了Φ0．1mm的Pt微盘电极(研磨微电极)。用这种研磨微电极研究强碱性溶液中Bi2O3的循环伏安行为时，通过SEM形貌分析和Bi元素X射线能谱分析，认为这种电极具有较高的稳定性。使用这种微电极对常粒Bi2O3、纳米Bi2O3进行了循环伏安研究。结果表明纳米Bi2O3比常粒Bi2O3具有更高的电化学活性。说明研磨微电极可以较好地应用于某些粉末材料的电化学研究中。     

Mo,W电极在MgCl_2-KCl-NaCl-CaCl_2熔盐中电解镁的钝化行为

应用循环伏安法和计时电流法研究了Mg(Ⅱ)在MgCl2-KCl-NaCl-CaCl2四元熔盐体系中于(Mo、W)阴极上的放电过程及其钝化行为.结果表明,W电极放电反应的可逆性比Mo电极的好.后者的计时电流曲线偏离线性特征,且其阴极钝化比W严重.     

Dy（III）离子在LiCl-KCl熔盐中的电化学行为及Dy-Ni金属间化合物的选择性制备

采用循环伏安、方波伏安和开路计时电位等电化学方法研究了Dy(III)离子在LiCl-KCl共晶盐中的电化学行为及Dy-Ni合金形成的电化学机理.循环伏安和方波伏安法研究表明, Dy(III)离子的电化学还原过程为三个电子转移的一步反应.与惰性W电极相比, Dy(III)离子在Ni电极上的循环伏安曲线多出了三对氧化还原峰,是由于Dy与Ni形成了合金化合物,导致Dy(III)离子在活性Ni电极发生了欠电位沉积.采用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)附带能量散射谱(EDS)对恒电位(-1.6,-1.8和-2.0 V)电解制备的Dy-Ni合金进行分析,分别获得了DyNi5, Dy2Ni7和DyNi2金属间化合物.实验结果表明,通过控制电位进行恒电位电解可以有选择性地制备不同的金属间化合物.     

银离子交换的沸石修饰电极的循环伏安新特性

银离子交换沸石Y修饰电极(Ag⁺-沸石Y)的循环伏安(CV)行为, 不同于溶液中的银离子在固体银电极表面上的CV行为. Ag⁺-沸石电极中银离子还原电位明显受沸石体内银簇影响. 依据Ag⁺-沸石修饰电极在含有能够与银离子形成难溶盐的电解质中的CV行为, 本文发现了沸石对溶液中阴离子具有尺寸选择效应, 并解释了银离子交换沸石修饰电极的循环伏安反应特性.     

碳纸负载电极在乳液法合成聚苯胺电化学性能分析中的应用

首次采用碳纸负载聚苯胺(PAn)为工作电极,探讨了反应时间对乳液法合成PAn电化学性能(循环伏安、交流阻抗及塔菲尔曲线)的影响,并通过对产物电导率、产率及特性粘度的对比分析,印证了产物电化学性能的表征结果.实验结果表明,循环伏安曲线均能有效表征出PAn的三对氧化还原特征峰,交流阻抗曲线均出现一个几乎完整的半圆;且产物的循环伏安、交流阻抗、塔菲尔、产率及电导率随反应时间的变化趋势一致,在反应5h时,PAn的各项性能指标较好.结果显示,利用碳纸作为负载电极,可以对乳液法合成PAn的电化学性能实施有效的实时表征.     

普鲁士蓝膜修饰电极循环伏安行为的研究

本文研究普鲁士蓝(PB)膜修饰电极的循环伏安行为,结果表明,膜中电活性中心间的相互作用导致PB膜电极的伏安行为偏离理想表面波.用有限扩散边界模型解释了高电位扫速下膜电极的伏安行为.在含钾离子的电解质溶液中测得PB膜中电荷传输扩散系数为10~(-9)～10~(-11)cm~2/s.     

钙钛矿La1-xSrxCoO3的电化学电容性能

以溶胶-凝胶法制备La1-xSrxCoO3(x=0.2,0.4,0.6,0.8)电极材料,XRD表征证明所得产物属钙钛矿相.由循环伏安和充放电曲线测试了La1-xSrxCoO3在碱性介质中的电化学电容性能.结果表明,La0.6Sr0.4CoO3电极10 mA.cm-2电流密度的放电比电容为325 F.g-1,500周期循环后其比电容仍保持于315 F.g-1,比电容保持率97.0%.     

LiCl-KCl熔盐体系中镨(Ⅲ)在镍电极上的电化学行为

采用循环伏安、 方波伏安、 计时电位和开路计时电位等电化学方法研究了Pr(Ⅲ)离子在共晶LiCl-KCl熔盐中Ni电极上的电化学行为及Pr-Ni合金化机理. 结果表明, Pr(Ⅲ)离子的电化学还原过程为三电子转移的一步反应. 与惰性Mo电极上的循环伏安曲线相比, Pr(Ⅲ) 离子在活性Ni电极的循环伏安曲线上还出现了4对氧化还原峰, 表明Pr(Ⅲ)离子在Ni电极上发生欠电位沉积, 是由于生成不同的Pr-Ni金属间化合物. 采用X射线衍射仪和扫描电子显微镜-能谱仪等对恒电位电解的产物进行了表征. 结果表明, 在不同电位下进行恒电位电解时, 每个电位上只得到一种Pr-Ni金属间化合物, 分别为PrNi₂, PrNi₃, Pr₂Ni₇和PrNi₅.     

Dy(Ⅲ)离子在LiCl-KCl熔盐中的电化学行为及Dy-Ni金属间化合物的选择性制备

采用循环伏安、方波伏安和开路计时电位等电化学方法研究了Dy(Ⅲ)离子在LiCl-KCl 共晶盐中的电化学行为及Dy-Ni 合金形成的电化学机理. 循环伏安和方波伏安法研究表明, Dy(Ⅲ)离子的电化学还原过程为三个电子转移的一步反应. 与惰性W电极相比, Dy(Ⅲ) 离子在Ni 电极上的循环伏安曲线多出了三对氧化还原峰,是由于Dy与Ni 形成了合金化合物, 导致Dy(Ⅲ)离子在活性Ni 电极发生了欠电位沉积. 采用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)附带能量散射谱(EDS)对恒电位(-1.6, -1.8 和-2.0 V)电解制备的Dy-Ni 合金进行分析, 分别获得了DyNi₅, Dy₂Ni₇和DyNi₂金属间化合物. 实验结果表明, 通过控制电位进行恒电位电解可以有选择性地制备不同的金属间化合物.