证明电解质溶液中存在离子的实验

在参考了格林卡著“普通化学”第二册第二六六页之后,我在讲解电离学说的时候演示了如下的实验:在一玻管中盛入一种电解质溶液(如硫酸铜溶液),并于管的两端焊入铜丝(也可在盛有电解质溶液的玻管的两端用穿有铜电极的橡皮塞塞好来代替),将这玻管两端的铜丝连结在固定于转盘上的两根粗铜丝上(可采用十六号皮线剥开后之铜丝),这两根     

聚合物电解质膜燃料电池薄电极制备技术的研究

为降低聚合物电解质膜燃料电池 (PEMFC)电极中铂的载量 ,本文建立一种新的薄电极制备技术 (TEFT) ,制备了表面平滑、颗粒分布均匀的低铂载量电极 .结果表明当电极的铂载量为 1mg/cm2 ,用Nafion 117膜作电解质时 ,电池的最大功率密度达 0 30W·cm-2 .系统地考察了阴极中不同PTFE和Nafion含量对PEMFC性能的影响 .     

离子交换-电沉积法制备高Pt利用率多孔电极

采用离子交换-电沉积的方法(Ion-exchange/electrodeposition,IEE)制备了一种高Pt利用率催化电极,对所制备电极的表面形貌、催化活性及单电池性能用线性扫描伏安(LSV)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和单电池测试进行了表征. 结果表明,通过电极制备工艺和离子交换-电沉积参数的调控,能够消除碳载体表面官能团的影响,使铂阳离子只与全氟磺酸树脂(Nafion)上的H⁺进行交换. 在无铂离子的电解质中,将被交换的铂阳离子还原到与Nafion接触的碳载体上,使每一个铂纳米粒子都处于气体多孔电极的三相界面上,有效地调控铂纳米粒子的尺寸和分散度. 单电池测试表明,以铂载量为0.014 mgPt•cm^-2的IEE电极组装的电池的输出功率与铂载量为0.3 mgPt•cm-²的Nafion粘接Pt/C电极相当.     

CPC零电流示波电位滴定法测定陶瓷铂金水中的铂（Ⅳ）

提出了一个快速测定铂（Ⅳ）的零电流示波电位滴定法。以氯化十六烷基吡啶为滴定剂，用铂电极和银电极为指示电极，利用阴极射线示波器荧光屏上荧光点的突然位移来指示ＣＰＣ滴定ｐｔ（Ⅵ）的终点，具有灵敏、准确、快速等特点。用该法测定陶瓷铂金水中的铂，结果良好。     

电解精炼铜实验的改进

以铜丝为电极、以聚丙烯酸钠（一种高吸水性聚合物）和氨的水溶液为电解质进行铜电解实验,电解过程中可明显观察到阳极的铜溶解、铜离子从阳极向阴极移动、单质铜在阴极析出等实验现象。该实验具有彰显原理、操作简单、现象明显、安全环保等优点。     

电解法测定微量单矿物中 H_2O~+

矿物中H_2O~+测定历来沿用宾斯菲尔法。微量矿物由于受标本数量及天平感量所限,该法不敷应用。Keidel曾用Pt-P_2O_5-H_2O体系测定气体或有机液中微量水,方法基础系根据法拉第定律电解0.5克子分水(9.01克)需96,500库伦电量而设计的一个铂电解池。仪器设计成动态平衡式,在标准状态下电解1ppm水消耗13.2微安电流。 Keidel电解池是两根铂丝和两根铜丝相间而绕在一根直径为1毫米的轴上,外面用聚四氟乙烯塑料(或玻璃)固定。除去轴,铜丝用硝酸蚀去后,构成一内壁有两根螺旋型铂丝相间而又互不相碰的细管,其内壁放大绘制如图1。然后     

对电极材料对非贵金属电催化剂耐久性评价的影响（英文）

质子交换膜燃料电池(PEMFCs)环境友好,具有高的能量转换效率,已受到了广泛的关注.目前,铂基电催化剂广泛使用在PEMFCs中,但铂的储量有限,活性低,耐久性差,成本高,急需开发高性能的非贵金属电催化剂替代铂基电催化剂.非贵金属电催化剂的电化学表征基本上都沿用了铂基电催化剂的评价体系和方法,不一定适用于非贵金属电催化剂的表征.本文选用铂和石墨为对电极考察其对非贵金属电催化剂在酸性电解质中耐久性测试的影响.当使用铂对电极时,商业Pt/C电催化剂的氧还原(ORR)活性随着耐久性测试圈数的增加而降低,而非贵金属电催化剂的氧还原活性在耐久性测试过程中的变化规律与商业Pt/C不同,呈现先降低,后升高的规律.耐久性测试前后的透射电镜(TEM)分析表明非贵金属电催化剂经过耐久性测试后,在电催化剂表面生长了铂纳米颗粒.高分辨透射电镜(HRTEM)和能量色散X射线光谱(EDX)进一步证明以铂为对电极的三电极体系,在进行非贵金属电催化剂耐久性测试的过程中,非贵金属电催化剂表面生长了铂纳米颗粒,使得非贵金属电催化剂的ORR活性在耐久性测试后得到显著提高.耐久性测试前后,非贵金属电催化剂氧还原过程的电子转移数由3.7变为4.0,再次证明了耐久性测试过程中铂颗粒的生成.在三电极电化学体系中,当工作电极发生阴极反应时,对电极为阳极反应,反之亦然,即在工作电极上发生的任何电化学过程,都会在对电极上完成相反的电化学过程.在循环电位扫描过程中,当铂对电极的电压高于1.0 V(vsRHE)时,开始发生铂的溶解现象,并且当电压高于1.2 V(vsRHE)时,铂的溶解量会急剧增加,部分溶解的铂会扩散到工作电极附近,并在工作电极的非贵金属电催化剂表面发生沉积作用.随着扫描圈数的增加,沉积的铂纳米颗粒的数量增加,颗粒变大,从而使非贵金属电催化剂的表观ORR活性显著提高.该现象使得非贵金属电催化剂在酸性电解质中无法表现出其真实的耐久性.当选用石墨棒为对电极材料时,非贵金属电催化剂在酸性电解质中的ORR活性不会受到对电极材料的影响.通过考察对电极材料对非贵金属电催化剂在酸性电解质中耐久性能的影响,可以得出结论,即对非贵金属电催化剂在酸性电解质中的耐久性测试中,不宜使用铂对电极,应该使用石墨为对电极材料,以防止对电极材料干扰耐久性测试.     

质子惰性介质中硝基苯在铂微盘电极上的电化学行为

采用循环伏安法, 以铂微盘电极为工作电极, 铂片为辅助电极, 饱和甘汞电极为参比电极, 研究了硝基苯在含有四丁基高氯酸铵(TBAP)电解质的N,N-二甲基甲酰胺(DMF)有机溶液中的电化学行为, 并探讨了扫描速度和底物浓度等因素对硝基苯电化学特性的影响. 结果表明,该反应属扩散控制的准可逆反应.     

对电极材料对非贵金属电催化剂耐久性评价的影响

质子交换膜燃料电池(PEMFCs)环境友好,具有高的能量转换效率,已受到了广泛的关注.目前,铂基电催化剂广泛使用在 PEMFCs中,但铂的储量有限,活性低,耐久性差,成本高,急需开发高性能的非贵金属电催化剂替代铂基电催化剂.非贵金属电催化剂的电化学表征基本上都沿用了铂基电催化剂的评价体系和方法,不一定适用于非贵金属电催化剂的表征.
　　本文选用铂和石墨为对电极考察其对非贵金属电催化剂在酸性电解质中耐久性测试的影响.当使用铂对电极时,商业 Pt/C电催化剂的氧还原(ORR)活性随着耐久性测试圈数的增加而降低,而非贵金属电催化剂的氧还原活性在耐久性测试过程中的变化规律与商业 Pt/C不同,呈现先降低,后升高的规律.耐久性测试前后的透射电镜(TEM)分析表明非贵金属电催化剂经过耐久性测试后,在电催化剂表面生长了铂纳米颗粒.高分辨透射电镜(HRTEM)和能量色散 X射线光谱(EDX)进一步证明以铂为对电极的三电极体系,在进行非贵金属电催化剂耐久性测试的过程中,非贵金属电催化剂表面生长了铂纳米颗粒,使得非贵金属电催化剂的 ORR活性在耐久性测试后得到显著提高.耐久性测试前后,非贵金属电催化剂氧还原过程的电子转移数由3.7变为4.0,再次证明了耐久性测试过程中铂颗粒的生成.在三电极电化学体系中,当工作电极发生阴极反应时,对电极为阳极反应,反之亦然,即在工作电极上发生的任何电化学过程,都会在对电极上完成相反的电化学过程.在循环电位扫描过程中,当铂对电极的电压高于1.0 V (vs RHE)时,开始发生铂的溶解现象,并且当电压高于1.2 V (vs RHE)时,铂的溶解量会急剧增加,部分溶解的铂会扩散到工作电极附近,并在工作电极的非贵金属电催化剂表面发生沉积作用.随着扫描圈数的增加,沉积的铂纳米颗粒的数量增加,颗粒变大,从而使非贵金属电催化剂的表观 ORR活性显著提高.该现象使得非贵金属电催化剂在酸性电解质中无法表现出其真实的耐久性.当选用石墨棒为对电极材料时,非贵金属电催化剂在酸性电解质中的 ORR活性不会受到对电极材料的影响.
　　通过考察对电极材料对非贵金属电催化剂在酸性电解质中耐久性能的影响,可以得出结论,即对非贵金属电催化剂在酸性电解质中的耐久性测试中,不宜使用铂对电极,应该使用石墨为对电极材料,以防止对电极材料干扰耐久性测试.     

茴香醛的直接电氧化合成研究

应用循环伏安和恒电位电解法研究了茴香醚在铂电极上直接电氧化行为.考查扫描速率、反应底物浓度、支持电解质和溶剂对该电氧化行为的影响.结果表明,茴香醚在铂电极上的氧化过程是不可逆的.在硫酸/丙酮溶液中,其响应峰电流最高,反应受扩散控制.经GC-MS检测,主要氧化产物为茴香醛,选择性为66.5%.     

高性能质子交换膜燃料电池

用全氟碘酸质子交换膜作为质子交换膜燃料电池（ＰＥＭＦＣ）电解质,简化了水和电解质的管理。本文研究了该燃料电池质子交换膜厚度对电池性能影响;性能最佳的Ｎａｆｉｏｎ１１２膜和低铂载量Ｅ－ＴＥＫ电极组装的ＰＥＭＦＣ,在输出功率高达０．９５Ｗ／ｃｍ＾２;同时考察了电池的能量转换效率、Ｅ－ＴＥＫ电极中铂电催化剂利用率和电池的稳定性。     

读者园地

电解法测定铜时,试样溶液中的铜(Ⅱ)离子被还原成金属铜积镀在阴极上.作为定量分析的要求,铜的镀层必须均匀、致密、纯净.为达到这一目的,正确选择电极的材料及其规格是诸项重要因素之一.制作阴极的材料历来都用铂,近年也有介绍用钽.但目前国内外标准方法中仍采用铂电极.可以用铂片、多孔的铂片或铂丝网制成阴极,但实验证明以铂丝网状电极的电解效果最好.网状电极的优点是提供大的表面积和电解时溶液可在电极前后流通(特别是在电解的初期).这两项优点对获得均匀、紧密的镀层很有帮助.因此,铂网电极已被普遍接受.关于     

卡托普利的单扫描示波极谱测定

基于卡托普利在汞电极上有良好的电化学特性,以汞电极为工作电极,高氯酸为支持电解质,用单扫描示波极谱法测定了片剂、尿液及血清中卡托普利含量。结果表明,本法是测定微量卡托普利含量的一种灵敏、快速而简便的方法。     

镍电极上吡咯的电化学聚合及聚吡咯的热稳定性

吡咯在乙二醇/乙睛混合溶剂中以对甲苯磺酸四乙基胺为支持电解质,在恒电流或恒电位条件下进行在镍电极上的电化学氧化聚合。元素分析及红外光谱表明有少量乙二醇参加了反应。扫描电镜图表明,在其接触镍电极的一面呈纤维状堆积,与在铂电极上的形态不同。电导率为10s/cm数量级。热失重分析表明,氧化态的聚吡咯膜在300℃以下是稳定的。     

对氨基苯磺酸标准物质库仑滴定法定值条件研究

利用恒电流库仑滴定法电生溴对对氨基苯磺酸标准物质进行定值时,电流效率达不到100％的主要影响因素有电极材料、电解质的组成、电解质溶液的浓度及电流密度。实验表明,在1．5mol／L溴化钾-2mol／L硫酸溶液中,用5-50cm^2的铂电极进行电解时效果最佳。     

过氧化铅电极的制作和碘酸钾的电化合成——推荐一个“无机电化合成”实验

目前,多数学校化学系的“无机合成”实验中都选用了较经典的电化合成实验,即电解硫酸氢钾水溶液以制备过二硫酸钾。实验中,阴阳极都采用铂电极。由于铂是贵金属,价格昂贵,且不易获得。因此,长期以来人们一直在探索新的不溶性阳极以代替铂电极。本文推荐过氧化铅电极代替铂作阴极以制备碘酸钾的实验,目的为:     

PAn/PEO-LiClO4界面的交流阻抗研究

近年来,交流阻抗方法已成功地应用于固体电极-电解质界面电化学性能的研究.特别是最近几年,聚氧化乙烯-锂盐复合物(PEO-LiX)系列高分子电解质材料研究的深入,研制以高分子电解质为隔膜的全固态锂电池的设想已成可能.前人用交流阻抗方法对Li/PEO-LiX和钒氧阴极/PEO-LiX界面行为研究已作了大量工作,并获得相关锂电池电极界面电化学性能的理论数据.本文用化学氧化法合成聚苯胺(PAn)阴极材料和本室改进的PEO-LiClO_4复合物作室温固体电解质,研究PAn/PEO-LiClO_4电极界面的电化学性能,获得一些新的结果。     

示波非水电位滴定法及其在药物分析上的应用

本文介绍一种非水电位滴定指示终点的新方法,即用阴极射线示波器取代常用的测量电压的装置。将样品溶于含适量醋酐的冰醋酸中,加入适量的醋酸汞,用微铂球电极作指示电极,甘汞电极作参比电极,它们直接与阴极射线示波器的y轴和接地相连,两电极间无任何外加电压,滴定终点时两电极间电位差(△E)产生瞬时突变,示波器荧光屏上荧光点的跳移指示滴定终点。用本法测定了11种有机碱药物,和法定方法作了比较,结果无显著性差异。     

纳米铂直接修饰玻碳电极的制备及在半胱氨酸中的电化学行为

采用一步化学原位还原法将球形纳米铂颗粒直接修饰在玻碳电极上,用SEM、EDS和电化学方法对该电极进行表征并与铂片电极、裸玻碳电极进行了对比。结果表明,纳米铂修饰电极的峰电流与扫描速度呈线性关系,纳米铂在电极表面覆盖率为1.28×10-7mol/cm2。循环伏安法研究结果表明纳米铂修饰电极对半胱氨酸的催化氧化作用和铂片电极相比提高了数倍,且峰电位负移了0.3V。在纳米铂修饰的玻碳电极上,半胱氨酸的浓度在1.0×10-7mol/L到1.0×10-5mol/L范围内和催化电流呈线性关系。     

抗坏血酸在铂纳米粒子/碳纳米管/聚吡咯复合修饰电极上的电化学行为

研究了抗坏血酸在铂纳米粒子/碳纳米管/聚吡咯复合膜修饰电极上的电化学行为,发现复合修饰电极对抗坏血酸的电化学反应具有较好的电催化作用,与空白电极相比电化学氧化电流增加了7倍。用电化学阻抗谱研究了电子在修饰电极界面上的传输过程,发现修饰电极的电催化性能与修饰电极可以提高界面电子传输能力是相关的。同时研究了碳纳米管用量、支持电解质、扫速、电沉积条件等因素对抗坏血酸在修饰电极上电化学行为的影响。