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…     

间苯二胺的电化学及紫外-可见薄层光谱电化学研究

研究了间苯二胺(MPD)在金电极和SnO₂;F膜电极上的循环伏安行为及在SnO₂;F膜电极上的紫外-可见薄层光谱电化学性质.获得了间苯二胺在SnO₂;F膜电极上电氧化的薄层恒电势电解-吸收光谱图,采用双对数法对紫外-可见薄层光谱电化学数据进行了处理.研究了间苯二胺的光谱及电化学性质,求得了间苯二胺的动力学修饰式量电位E⁰和αn等热力学参数.     

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.     

微机化油／水界面四电极恒流电分析仪的研制

借助于APPLE(Ⅱ)、AD-DA转换卡和简单的电子线路,设计了适用于油/水界面电化学研究的四电极微机化恒流仪;编制了换向阶跃及线性扫描计时电位法相应的电流发生、数据采集和数据处理软件;发现采取逐渐通过的程序抵消方式,可以准确地校正I-E曲线的欧姆电势降影响。     

不同电极材料和不同酸介质对3-甲基吡啶电氧化的影响

在以质子交换膜为隔膜的电解池内,通过3-甲基吡啶在PbO₂/Ti、SnO₂/Ti、石墨和MnO₂/Ti电极上的电氧化研究发现,在硫酸溶液中,PbO₂电极是催化活性最高的工作电极.通过3-甲基吡啶在硫酸、高氯酸、磷酸和乙酸介质中的电氧化研究发现,对于PbO₂电极,硫酸是最适合的介质.利用循环伏安实验和恒电位电解实验,研究了电氧化条件和电催化活性,比较了各种条件下的电流效率和选择性.     

聚苯胺/膨胀石墨电极的制备及其用于聚合物半电池的研究

以膨胀石墨作为基底电极, 采用恒电位法合成了聚苯胺(PAn), 并探讨了在膨胀石墨基底电极上电聚合生成PAn的电化学条件. 结果表明: 聚合电位为0.8 V, 苯胺和硫酸的浓度分别为0.2和0.3 mol/L的条件下电聚合得到的PAn具有最佳的电化学活性. 分别以PAn/膨胀石墨和金属Mg为工作电极, 铂片为辅助电极, 饱和甘汞电极为参比电极组成三电极体系, 测定PAn/膨胀石墨和Mg在0.1 mol/L的NaNO₂, MgCl₂, Mg(NO₃)₂及磷酸盐缓冲液(PBS)等不同电解质溶液中的极化曲线, 实验结果表明电解液的种类对PAn的稳定性影响不大, 而Mg在0.1 mol/L NaNO₂溶液中的稳定性最高. 以PAn/膨胀石墨作为阴极, 金属Mg为阳极, 0.1 mol/L NaNO₂为电解液组装成Mg│NaNO₂│PAn电池, 并考察了基于该聚合物电极的电池在电流密度为30 mA•g^－1时的恒电流放电行为. 相比于其它电解液, 该电池在0.1 mol/L NaNO₂电解液中具有较高的开路电位(1.84 V)和放电比容量(0.19 Ah•g^－1).     

线性扫描伏安法研究(Ⅲ)——超微盘电极上同时受扩散和电极反应速率控制的准稳态电流理论

本文提出了超微盘电极上受扩散和电极反应速率控制的线性扫描伏安法准稳态电流理论,对电流、电位曲线的性质进行了探讨,利用铂超微盘电极及Fe(Ⅱ)-1mol/LH₂SO₄体系进行了验证,并测定了标准电极反应速率常数(k_s)及转移系数(α)。用恒电位和线性扫描伏安法得到的实验结果与理论相符。     

NaCl-KCl熔盐体系中AlF3氟化Tb4O7电化学制备Al-Tb合金

在NaCl-KCl-Tb₄O₇-AlF₃体系中为了制备Al-Tb合金,首先对熔盐中的上清液和沉淀物进行了分析,X射线衍射（XRD）结果确定了Tb₄O₇能被AlF₃氟化生成TbF₃。采用一系列的电化学方法对NaCl-KCl-AlF₃-Tb₄O₇体系在Mo电极上的电化学行为进行了研究。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的研究结果表明Tb（III）在预先沉积的Al电极上发生欠电位沉积。在不同条件下进行恒电流电解制备了Al-Tb合金,并对所得合金样品进行XRD和扫描电镜-能量散射谱（SEM-EDS）表征。结果表明在-2.5 A进行恒电流电解得到的Al-Tb合金是由Al和Al₃Tb两相组成。采用电感耦合等离子体-原子发射光谱仪（ICP-AES）对实验所得沉积物的组成进行分析,研究了电解条件对合金组成和电流效率的影响。在电流强度为-1.5 A进行恒电流电解2 h,电流效率可达76.5%。     

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.     

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.     

The In-cell iR Compensation Using a Four-electrode System

It is well known that the iR compensation is very important in electrochemistry, especially in fast, ultra-fast and transient voltammetry for kinetic and mechanistic studies. The modern design of potentiostat is usually of the three-electrode system, in w…     

玻碳电极界面的阻抗谱数学表达及定量分析

玻碳电极（GCE）是各类电化学传感器常用的基础电极,其界面特征直接影响检测性能。本文详细考察了电极体系的电化学过程,针对GCE传感界面,探讨了一个等效电路中电解质电阻、电荷输运电阻、扩散阻抗、电化学（氧化/还原）反应阻抗、表面吸附阻抗和双电层电容等电学元件的物理意义,并给出了对应的数学模型。通过改变模型中5个参数值,模拟了不同状态下的阻抗谱,分析了电极系统各参数对GCE阻抗谱的贡献规律。最后,采用该数学模型对裸GCE和修饰GCE在铁氰化钾溶液中的阻抗谱进行分析,拟合结果与实验数据吻合度高;基于拟合获得参数,定量对比分析了修饰前后电极表面的特征变化。     

Impedance analysis of the transport of counter ions at polypyrrole-Nafion composite electrodes

The ion transport accompanying the redox reactions of polypyrrole at a polypyrrole-Nafion composite electrode was investigated with systems containing specifically selected electrolytes. From the cyclic voltammetric and impedance data obtained, transport of cations was found to be responsible for the charge transfer process and parameters such as the charge transfer resistance, R_ct, the low frequency polymer resistance, R_e, the limiting capacitance, C_e and the diffusion coefficient, D_ct for the related cations were estimated. The electrochemical behaviour (i.e., electronic insulation and electronic conductance) of polypyrrole-Nafion composite electrodes was found to be the same as that of the polypyrrole electrodes, except that they appeared in regions of more negative potentials.     

用三电极体系研究铜在微液滴下的电化学腐蚀

由于大气腐蚀高阻抗的特征, 传统的参比电极难以用于大气腐蚀研究之中. 为了获取准确的大气腐蚀电化学信息, 我们需要对传统的参比电极进行修改. 本文在三电极体系中采用修改的参比电极, 通过电化学阻抗和电化学极化两种方法研究铜在含有(NH₄)₂SO₄液滴下的腐蚀行为, 结果表明液滴下铜的平均腐蚀速率随着液滴体积从1到20 μL增加而减小; 当液滴高度不超过850 μm时, 平均腐蚀速率随着液滴高度的减小却迅速地增大. 此外, 电化学阻抗和电化学极化得出的腐蚀速率相一致, 这证明修改的参比电极可以用于液滴下的大气腐蚀研究.     

离子液体电解质种类对活性炭电极超级电容器电化学性能的影响

本文将经水蒸气二次活化的椰壳活性炭（W-AC）作为电极材料,选择1-乙基-3甲基咪唑四氟硼酸盐（[EMIM]BF₄）作为电解质,结果表明W-AC电极的比电容量远高于未活化的椰壳活性炭（R-AC）.使用循环伏安、恒电流充放电、交流阻抗等方法研究了不同种类离子液体电解质对超级电容器电化学性能的影响.不同阴阳离子组成的离子液体作为电解质,直接影响超级电容器的电化学性能. 研究表明,由EMIM⁺和BMIM⁺阳离子与BF₄^-、TFSI^-阴离子构成的离子液体电解质较适用于W-AC电极. 其中在[EMIM]BF₄电解质中,单片电极的比电容量可高达153 F·g^-1;在1-丁基-3-甲基-咪唑四氟硼酸盐（[BMIM]BF₄）电解质中电位窗可达3.5V,能量密度可高达57 Wh·kg^-1.本研究对于构筑高性能超级电容器离子液体的选择提供参考,以满足不同应用领域需求.     

叶绿素、染料体系光电效应的研究

叶绿素光电性质的研究有特殊意义.70年代开始国内外已有很多报道, 它们有整流、光导、光伏和光解水制取氢和氧等性质^[1-5].我们也报道过叶绿素a/聚乙烯醇夹层电池的研究^[6-8]。     

甲苯-乙醇介质中二茂铁催化分解过氧化氢机理的探讨

甲苯-乙醇介质中二茂铁催化分解过氧化氢机理的探讨;电子转移机理     

多个时间常数线性体系恒电量响应的频谱分析

从线性条件出发,利用拉普拉斯变换及其逆运算推导多个时间常数体系在恒电量激励条件下线性响应暂态方程,并推导出恒电量激励下Rs(C₁(R₁(C₂(R₂(C₃R₃)))))电路模型的极化电位响应式. 通过线性响应方程的理论验证以及与实际腐蚀体系的EIS进行对比,结果表明：对恒电量瞬态响应进行频谱分析,可以促进恒电量测量结果与EIS进行更加细致的对比验证. 对含有多时间常数的电极过程,利用阻抗拟合软件进行局部拟合,可以确定初始值的设置,以避免时域的曲线拟合时出现多种结果的局面,大大地提高了恒电量瞬态响应数据解析的准确性.     

羧基化石墨烯基导电聚吡咯复合材料的超电容性能

制备了羧基化石墨烯基聚吡咯复合物(CG/ppy）修饰电极,用循环伏安法和交流阻抗法研究了修饰电极的电化学行为,并对修饰电极进行了恒流充放电以及循环稳定性测试。 实验结果表明,CG/ppy显著提高了玻碳电极在电解液中的电流响应,降低了玻碳电极在电解液中的电阻,修饰电极的比电容可达584 F/g,且经过1000次循环后比电容仍保持初始值的81%。 首次将羧基化石墨烯基聚吡咯应用于电化学领域,证实了CG/ppy修饰电极在该领域中有潜在的应用价值。     

手性布洛芬对映体的选择性光电化学氧化

将光电化学方法与原位分子印迹技术相结合,通过使用手性布洛芬的对映体S-布洛芬(S-ibuprofen)和R-布洛芬(R-ibuprofen)为模板分子,在原位生长的单晶二氧化钛(TiO_2)纳米棒表面构筑S-ibuprofen和R-ibuprofen分子印迹位点,制备出能够对S-ibuprofen和R-ibuprofen选择性识别和催化氧化的印迹电极。通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)和拉曼光谱(Raman)对电极的形貌、结构和组成进行表征,通过电化学阻抗对电极表面的电子传递阻力进行研究,以制备得到的印迹电极为工作电极通过光电化学方法对其印迹位点的光电识别选择性和光电降解选择性进行测试。制备得到的TiO_2为单晶纳米棒阵列,印迹位点成功构筑在TiO_2纳米棒表面且具有很好的择形吸附能力。本工作首次实现了手性医药布洛芬对映体在人工光电催化剂表面的选择性识别和选择性氧化降解。