碳凝胶/泡沫镍一体化电极用于高性能的超级电容器

以氧化石墨、间苯二酚、甲醛和泡沫镍为原料,经85 oC水热碳化处理,在泡沫镍表面原位聚合形成了碳凝胶/泡沫镍一体化电极,冷冻干燥处理后可得多孔碳凝胶/泡沫镍一体化电极. 水系和有机系的超级电容器测试表明,多孔碳凝胶/泡沫镍一体化电极具有较高的比容量和良好的循环稳定性,其独特的一体化电极组成和多孔结构有利于电子和电解液离子的有效传输.     

一种提高铂电催化氧化甲酸性能的简单方法

在离子液体1-乙基咪唑三氟乙酸盐(HElmTfa)中,采用循环伏安法在铂电极表面修饰聚吡咯(PPY),制得PPy-HEImTfa/Pt,并研究了其对甲酸的电催化氧化性能.与相同条件下的铂基底电极相比,PPy-HEImTfa/Pt对甲酸的电催化氧化性能有很大的提高.原位红外光谱表明,PPy-HElmTfa能降低中间体CO等对铂电极的毒化作用,促进甲酸直接氧化生成CO_2.     

纳米镍修饰TiO2纳米管电极检测胰岛素

采用阳极氧化法制备出高度有序的TiO2纳米管阵列作为基础电极,通过电沉积法将纳米镍颗粒负载在基础电极上,从而制备了纳米镍-二氧化钛纳米管(Ni/TiO2NTs)修饰电极。分别采用扫描电子显微镜和X射线衍射对Ni/TiO2NTs电极的形貌及组分进行了表征。将Ni/TiO2NTs电极用于对胰岛素的电化学测定。结果表明,在0.1 mol/L NaOH支持电解液中,胰岛素在Ni/TiO2NTs电极上有较好的电化学响应,胰岛素浓度在0.8～1.6μmol/L范围内,峰电流密度与其浓度呈良好的线性关系,检测限为0.28μmol/L,灵敏度为0.49×10-3 A/(μmol·L-1.cm-2)。     

氢气泡模板法制备多孔镍用于电催化氧化乙醇

多孔镍通过同时在水溶液中析出氢气及还原镍离子电沉积生成,其在强碱溶液中对乙醇表现出良好的电催化氧化效果。 在1 mol/L KOH溶液中,多孔镍的电极反应为准可逆的β-氢氧化镍与β-羟基氧化镍之间质子耦合电子转移。 循环伏安图显示峰值电流密度与电势扫描速度平方根成线性关系,据此计算可得多孔镍的质子扩散系数值为2.92×10^-8 cm²/s,其高于块状镍体系的质子扩散系数值约4个数量级,这可能由真实表面积增大导致。 循环伏安法和计时电流法用来表征多孔镍对乙醇的电催化氧化能力,相对于(220)镍电极,多孔镍表现出更高的催化效率,计时电流法测量的催化反应速率常数为7.17×10³ cm³/(mol·s)。     

新型的钛基Ni-Sn/Ti电极的制备及对甲醇氧化反应的电催化活性

利用电热法,一步制备出新型的钛基Ni-Sn/Ti电极(Ni8Sn/Ti, Ni7Sn3/Ti 和 Ni/Ti)。扫描电镜（SEM）图像表明,催化剂以片状的纳米颗粒形式沉积于钛基体上。利用电化学伏安技术、电位阶跃法和电化学交流阻抗谱（EIS）,研究了这些电极在1mol.L�1NaOH溶液中对甲醇氧化反应的电催化活性。研究表明,与Ni7Sn3/Ti,Ni/Ti以及多晶镍电极相比,Ni8Sn/Ti电极对甲醇氧化反应表现出更高的阳极氧化电流和更低的起始电位。EIS分析表明,在本文所考察的阳极电位和甲醇浓度下,Ni8Sn/Ti电极对甲醇氧化反应显示出极低的电荷传递电阻。结果表明,这种新型的钛基Ni8Sn/Ti电极对甲醇氧化反应具有极高的电催化活性。     

自支撑镍纳米线阵列电极的制备及电催化性能

采用低熔点合金和多孔聚碳酸酯模板辅助制备了自支撑镍纳米线阵列电极,并研究了其催化肼电氧化的性能. SEM,XRD和TEM测试结果表明,该电极由镍平板和支撑在其上的镍纳米线阵列构成;镍纳米线的絮状表面增加了电极的比表面积.循环伏安和计时电位测试结果表明,当肼的浓度为24. 6 mmol/L时,该电极的起始氧化电位低至-0. 25 V,氧化电流密度高达163 m A/cm~2;当肼浓度较低时,肼电氧化反应和电极自身的Ni(OH)_2/NiOOH转化反应共存;当肼浓度较高时,仅发生肼电氧化反应;肼的反应分级数约为1,反应活化能为16. 13～21. 24 kJ/mol;镍纳米线阵列电极的一体化、开放式结构使其电催化性能明显优于商业镍片和泡沫镍,并表现出良好的稳定性.     

次亚磷酸根离子在铂电极上氧化的机理研究(英文)

用SNIFTIRS和循环伏安法研究次亚磷酸根离子在多晶铂电极上的电氧化机理 .分析了0 .5mol/LH2 SO4 + 0 .1mol/LNaH2 PO2 溶液中原位红外反射谱图与Pt电极电位的关系 ,发现次亚磷酸根离子在Pt上发生解离吸附 ,其氧化产物是H3 PO4 ,不同于在Ni上的氧化产物H2 PO- 3 ,据此提出了酸性溶液中次亚磷酸根离子在Pt上氧化机理的新看法     

负载Ni金属有序介孔氧化铝催化剂的制备及表征

采用原位合成法和传统浸渍法以价格低廉的硝酸铝作为铝源, 聚乙二醇1540为模板剂, 硝酸镍为镍源, 制备出负载Ni金属有序介孔氧化铝催化剂, 并采用BET、TEM、XRD、TG多种测试技术对合成催化剂的物理化学性质和结构特征进行了表征. 实验结果表明, 两种方法均能制备出比表面积大(＞210 m2·g-1)、孔径分布窄(4 nm左右)的负载Ni金属介孔氧化铝催化剂. 与浸渍法相比, 原位合成法所制备的负载Ni金属有序介孔氧化铝镍离子与载体具有更强的相互作用力, 且孔结构具有一定的有序性.     

痕量镉离子在原位铋修饰掺硼金刚石电极上的传感分析

以原位铋修饰掺硼金刚石电极为工作电极,利用方波脉冲阳极溶出伏安法对重金属镉离子进行检测.考察了扫描方式、铋离子浓度、电极硼掺杂浓度、支持电解液p H值、富集电位、脉冲参数和富集时间等因素对镉溶出峰电流的影响并进行了优化.结果表明,原位铋修饰能有效提高检测的灵敏度,镉离子浓度与溶出峰电流值在1~10μg/L范围内呈线性关系,相关系数为0.9979,检出限为0.15μg/L.干扰实验结果表明,相邻溶出电位干扰离子铅和锌对镉的检测影响相对较小,而铜有较大干扰.实际水样测试结果表明,回收率在96%~107%之间.     

抗坏血酸在PPy-HEImTfa/Pt电极上的电催化氧化及其机理

以铂为基底电极,在1-乙基咪唑三氟乙酸盐(HEImTfa)离子液体中电化学合成导电聚吡咯(PPy),制得PPy-HEImTfa/Pt电极;采用循环伏安法研究了PPy-HEImTfa/Pt电极对抗坏血酸的电催化氧化性能.结果表明:PPy-HEImTfa/Pt电极对0.1mo·lL-1抗坏血酸具有较高的电催化氧化活性,与相同条件下硫酸溶液中在铂表面修饰的聚吡咯(PPy-H2SO4/Pt)电极和裸铂电极相比,其氧化峰电位分别降低了0.10和0.19V,氧化峰电流分别增加了3.0和3.6mA.同时采用原位傅里叶变换红外(insitu FTIR)光谱技术对抗坏血酸在PPy-HEImTfa/Pt电极上的电氧化机理进行了研究,结果表明:抗坏血酸在PPy-HEImTfa/Pt电极上首先被氧化为脱氢抗坏血酸,在水溶液中脱氢抗坏血酸迅速发生水合作用形成水合脱氢抗坏血酸,它进一步水解并发生内酯开环反应生成2,3-二酮古洛糖酸;在较高电位下,部分抗坏血酸最终被氧化成CO2.     

Explicit study on the oxidation mechanism of nickel in molten Li2CO3-K2CO3

The oxidation behavior of nickel in Li+K carbonate melt is followed by measuring the open-circuit potential and by electrochemical impedance spectroscopy under an O₂+CO₂ gas mixture in the ratio 90/10 at a total pressure of 1 atm at 650 °C. X-ray diffraction (XRD) and energy-dispersive spectroscopy are employed for qualitative and quantitative analyses of the different compounds involved during the oxidation of nickel. Atomic force microscopy is used for both imaging the evolution of the oxide layer and determining its surface roughness. The in situ oxidation process of nickel demonstrates three stages: rapid formation of a compact surface oxide (first stage), thicker oxide layer (second stage), and a porous oxide structure (third stage). The lithiation reaction has been identified to occur during the second stage. Formation of an intermediate and unstable compound, namely NiCO₃, has been confirmed by XRD. Electronic Publication     

Electrochemical Corrosion Behavior of Monel Alloy in Carbonate Melts

The interaction of the monel alloy and its corrosion resistance in a melt of alkali metal carbonates in an oxidizing atmosphere was studied. The selectivity of alloy dissolution and modification of the electrode surface after storage at a constant anode potential were analyzed. The generation and development of local corrosion defects (pit corrosion, intercrystallite corrosion, corrosion cracking) on monel alloy (70% nickel, 28% copper), copper, and nickel electrodes in the molten eutectic of lithium, sodium, and potassium carbonates at a working temperature of 773 K were studied. The anode polarization was accompanied by a change in the state of the electrode surface.     

熔融碳酸盐燃料电池ZnO/NiO阴极稳定性及电化学性能研究

以ZnO作添加物,采用流延成型法制备了ZnO/Ni复合阴极,研究其微观形貌和相组成,并应用交流阻抗谱研究了ZnO/NiO复合阴极在(Li0.62K0.38)2CO3低共熔盐中的稳定性和电化学性能.结果表明,ZnO/Ni复合阴极和Ni阴极具有基本相近的表面形貌、空隙率和孔径尺寸.ZnO的添加能显著降低NiO在熔盐中的溶解度,其中,2mol%ZnO/NiO复合阴极的NiO溶解度比纯NiO阴极的约低1个数量级,并具有较低的电荷传递电阻(接近于纯NiO值),可望成为MCFC一种很有前景的阴极材料.     

Porous Si/C composite as anode materials for high-performance rechargeable lithium-ion battery

A novel porous silicon was synthesized through a magnesiothermic reduction method of molecular sieve for the first time, the porous silicon was used as anode material, which shows a high initial specific capacity of 2018.5 mAh/g with current density of 0.1 A/g.     

Thermodynamic possibilities and constraints of pure hydrogen production by a chromium,nickel, and manganese-based chemical looping process at lower temperatures

The reduction of chromium, nickel, and manganese oxides by hydrogen, CO, CH₄, and model syngas (mixtures of CO + H₂ or H₂ + CO + CO₂) and oxidation by water vapor has been studied from the thermodynamic and chemical equilibrium point of view. Attention was concentrated not only on the convenient conditions for reduction of the relevant oxides to metals or lower oxides at temperatures in the range 400–1000 K, but also on the possible formation of soot, carbides, and carbonates as precursors for the carbon monoxide and carbon dioxide formation in the steam oxidation step. Reduction of very stable Cr₂O₃ to metallic Cr by hydrogen or CO at temperatures of 400–1000 K is thermodynamically excluded. Reduction of nickel oxide (NiO) and manganese oxide (Mn₃O₄) by hydrogen or CO at such temperatures is feasible. The oxidation of MnO and Ni by steam and simultaneous production of hydrogen at temperatures between 400 and 1000 K is a difficult step from the thermodynamics viewpoint. Assuming the Ni—NiO system, the formation of nickel aluminum spinel could be used to increase the equilibrium hydrogen yield, thus, enabling the hydrogen production via looping redox process. The equilibrium hydrogen yield under the conditions of steam oxidation of the Ni—NiO system is, however, substantially lower than that for the Fe—Fe₃O₄ system. The system comprising nickel ferrite seems to be unsuitable for cyclic redox processes. Under strongly reducing conditions, at high CO concentrations/partial pressures, formation of nickel carbide (Ni₃C) is thermodynamically favored. Pressurized conditions during the reduction step with CO/CO₂ containing gases enhance the formation of soot and carbon-containing compounds such as carbides and/or carbonates.     

电化学阻抗谱法研究温度对三维多孔Cu6Sn5合金电极嵌锂过程的影响

采用氢气泡为动力学模板电沉积获得多孔铜,通过热处理增强其结构稳定性,并以该多孔铜为基底电沉积获得三维多孔Cu6Sn5合金电极.采用循环伏安法研究了三维多孔Cu6Sn5合金电极的嵌/脱锂电位.采用电化学阻抗谱研究了三维多孔Cu6Sn5合金电极在不同温度下的首次嵌锂过程.结果显示,在主要的嵌锂区间内,三维多孔Cu6Sn5合...     

CO2资源化转化纳米碳材料对硫酸盐化铅盘电极的活化性能研究

负极板硫酸盐化是铅酸蓄电池早期容量下降、提前失效的主要原因之一. 利用碳材料制备活化剂加入电池电解液中,可以有效减少或修复不可逆硫酸盐化现象. 本文研究了一种新型高导电纳米碳材料—CO2高温熔盐电化学转化制备碳粉,对硫酸盐化铅盘电极的活化效果,结果表明,新型碳粉对于铅盘电极电量和电流效率的提升效果比乙炔黑和碳纳米管更显著,在一定浓度范围内对析氢无影响,碳粉的存在提高了电极活性物质间的导电性,并可在其表面吸附富集铅离子和提供还原位点,从而促进硫酸铅的溶解、抑制大颗粒硫酸盐晶体的产生,表明CO2高温熔盐资源化转化制备的碳粉作为一种新的铅蓄电池碳材料活化剂具有较好的发展潜力.     

镍负载量对乙醇水蒸气重整制氢催化性能和催化剂的影响

采用稳态实验对镍负载量对Ni/MgO催化剂在乙醇水蒸气重整反应的影响进行了研究。结果表明，在101.3kPa下，镍负载量越高，催化剂的活性越高。对于催化剂的选择性，存在一个最佳镍负载量为10%Ni/MgO。按选择性从大到小排序，不同镍负载量的催化剂为：10Ni/MgO>15Ni/MgO>12.5Ni/MgO>7.5Ni/MgO≈5Ni/MgO。热分析表明，焙烧过程中不同镍负载量的催化剂镍前体与载体前体之间发生的相互作用不同。XRD和TPR 表征结果显示，催化剂的晶体结构和还原特性也与催化剂上镍的负载量有关。焙烧过程中样品10Ni/MgO上镍前体与载体前体发生了两种相互作用, 并且其氧化态与其他催化剂相比具有特殊的结构和还原性。说明催化剂的选择性不仅受活性相Ni的影响而且受Ni活性相周围环境的影响。     

Features of impregnation of nickel metal-ceramic porous supports for electrodes of alkaline batteries

The features of nickel oxidation in impregnation of nickel metal-ceramic porous supports for electrodes of alkaline batteries, which ensure their fabrication in a shorter time, were determined.