铬对碳钢在NaHCO3/NaCO3缓冲溶液中所成钝化膜半导体性能的影响

应用电化学阻抗谱技术研究铬对碳钢钝化膜半导体性能的影响.实验表明,在碳酸氢钠/碳酸钠缓冲溶液中碳钢形成的钝化膜具n型半导体特性,而含有3%铬的碳钢钝化膜则呈n-p型半导体特性,随着成膜电位的增加,以上两种钝化膜之Mott-Schottky直线部分的斜率均呈增大的趋势,表明成膜电位升高,膜内的杂质密度减小,但铬的加入使得碳钢钝化膜的施主密度增加约一个数量级,从而增加了碳钢点蚀发生的趋势.EIS分析表明:铬的加入降低了钝化膜的传递电阻R1和膜电阻R2,特别是膜电阻R2下降达3个数量级,这就有可能增加碳钢在高pH值环境中的腐蚀.     

负极腐蚀膜对AZ镁合金点蚀的影响

为分析镁合金表面膜的活性位置,建立起镁负极的点蚀破坏与电化学特性的关联性,本文采用循环伏安和电化学阻抗技术研究了AZ镁合金在MgSO_4溶液中的点蚀行为,从电解质浓度、电位扫描速度、阴极极化角度探讨腐蚀膜对镁合金点蚀的影响。电化学阻抗谱由两个连续容抗弧构成,其电荷转移电阻和膜电阻均随MgSO_4溶液浓度增大而减小,当MgSO_4溶液浓度为1.5 mol/L时,AZ31B合金表面膜阻抗最低,容易发生点蚀。扫描速率从3.3 m V/s下降至0.17 m V/s时,AZ63合金点蚀滞后环面积先增加后减小,击穿电位负移。控制阴极极化起始电位负移,则击穿电位降低,滞后环的面积增加,AZ镁合金的点蚀倾向变大;而在阴极过电位下停留可降低表面膜的腐蚀破坏程度,有利于抑制镁合金点腐蚀的发展。     

锂在高有序热解石墨(HOPG)电极中的扩散系数

用循环伏安、交流阻抗和电位阶跃法研究了平板高有序热解石墨（HOPG）电极在1mol/L LiPF6和体积比为1：1的EC／DMC溶液中的电化学行为。结果表明，石墨的嵌锂反应仅发生在边界面上，随着嵌锂量的增加，表面SEI膜的电阻和嵌入反应的极化电阻减小，用交流阻抗谱和电位阶跃方法测定的锂在高有序热解石墨中的扩散系数一致，并随充电程度的增加而显著减小，在电极电位（vs.Li/Li^ )0.2-0.05V区间，扩散系数由10^-11cm^2/s下降到10^-12cm^2/s。     

Fe基合金钝化膜点蚀敏感性的电化学研究

应用电位扫描、交流阻抗、电化学噪声等方法研究Fe及其合金在中性水溶液中钝化膜的形成过程、电子性质和点蚀敏感性以及不同微组织结构间的相互作用．结果表明：由Mott—Schottky关系式确定钝化膜的电子性质仅限于较窄的低电位范围；在较高电位下，电容倒数与电位的线性关系当归因于钝化膜厚度的变化；反映钝化膜缺陷的电子性质与合金的点蚀敏感性有关，钝化膜电子供给体浓度越高，点蚀倾向越强。钝化膜的电子性质受钝化膜形成电位、钝化剂种类以及合金的微组织结构影响；不同微组织结构之间存在相互作用，这种相互作用能够诱导缺陷较大的一方发生点蚀。铁素体与珠光体和／或马素体相互作用时，点蚀在铁素体形成和发展．     

聚硫堇半导体性质的电化学证据

聚硫堇的电导率为9.6×10－6 S•cm－1,属有机半导体.在10 ℃至60 ℃温度范围内,测定了聚硫堇的循环伏安图、恒电位下的放电曲线和交流阻抗图,并测定了电解质溶液的电导率随温度的变化.在聚硫堇的循环伏安图上有一阳极峰和一阴极峰,它们的峰电流均随温度的升高而增加;恒电位下的放电电流也随温度升高而增加;而交流阻抗的结果表明,聚硫堇的电荷传递电阻Rct随温度升高而下降,即它的交换电流i0随温度升高而增加;而溶液电阻和膜电阻也随温度的升高而下降,这同样会引起电流随温度升高而增加.所以温度对固体半导体聚硫堇的电极反应速率的影响包含了电极反应的本身和电极的电导率等因素的影响.聚硫堇的扫描电镜图证实了它的表面是一种纤维状结构.     

锡含量对铅锡合金在硫酸溶液中钝化膜性能的影响

利用线性电位扫描法(LSV)、循环伏安法(CV)和交流伏安法(ACV), 结合Mott-Schottky分析, 研究了锡含量对铅锡合金在硫酸溶液中形成的钝化膜性能的影响. 结果表明: 铅合金中加入Sn可以显著提高其耐腐蚀性能、减小其阳极膜电阻, 同时这些性能的改善随Sn含量的增加更为显著, 另外氧在铅合金上的析出过电位随合金中锡含量的增加而增加. Mott-Schottky分析表明, 钝化膜呈n型半导体特征, 钝化膜中缺陷浓度随锡含量的增加而增加, 说明其施主密度N_D和膜的导电性能随锡含量的增加而增加.     

镍电极在硼砂-硼酸缓冲溶液中的钝化和点蚀

近年来交流阻抗技术用于研究局部腐蚀,尤其在点蚀方面,引起了很大兴趣。Mansfeld等人和Oltra等人都提出了电极在点蚀时的等效电路.有关镍电极在Cl~-存在时的点蚀研究有过许多报导,但是至今尚未见到用交流阻抗技术研究Ni电极的点蚀.本文用交流阻抗技术对Ni电极在Na_2SO_4硼砂-硼酸缓冲溶液(pH8.4)中的钝化行为和Cl~-存在时的点蚀行为进行了研究,探讨了钝化和点蚀的规律和机理。     

烯胺阻锈剂对钢筋在模拟碳化混凝土孔隙液中的点蚀抑制

通过电化学噪声(ECN)、电化学阻抗(EIS)及极化曲线研究了四乙烯五胺(TEPA)在碳化模拟混凝土孔隙液中对Q345B碳钢点蚀的抑制机理. 结果表明: 通过吸附成膜和隔离Cl^-离子对钝化膜的侵蚀, TEPA浓度升高导致碳钢点蚀电位正移. 低浓度的TEPA会造成亚稳态蚀点形核速率略微增加, 但会降低其寿命. 随着TEPA浓度增加, 噪声电阻上升, 而亚稳态蚀点寿命和平均点蚀电量则迅速下降, 表明其明显加速了亚稳态蚀点修复, 当TEPA浓度达0.10 mol·L^-1时, 噪声峰消失, 基底电流趋于零, 蚀点全面钝化. TEPA不仅能抑制Cl^-离子引起的亚稳态和稳态蚀点生长, 还可吸附于钝化膜表面, 抑制膜的均匀溶解. 形貌观察表明, 亚稳态蚀点主要在稳态蚀点周围形核和生长, 并不断为稳态蚀点所吞并, 造成碳钢表面蚀坑一般沿平面而不是垂直方式扩展.     

锂离子电池薄膜锡负极材料的制备及容量衰减机理研究

以电镀的方法在铜基底上沉积薄膜锡作为锂离子电池负极材料. 运用X射线衍射、扫描电镜、电化学循环伏安、电化学充放电和交流阻抗等多种方法对其结构和性能进行表征和研究. 结果表明所制备的薄膜锡电极主要为四方晶系结构, 其初始放电(嵌锂)容量为709 mAh•g^－1, 充电(脱锂)容量为561 mAh•g^－1. 电化学循环伏安研究发现在嵌/脱锂过程中薄膜锡经历了多种相变过程. 电化学阻抗谱结果说明, 首次嵌锂过程中当电极电位达到1.2 V在电极表面形成SEI膜, 而当电极电位低于0.4 V表面SEI膜出现破裂, 归因于体积膨胀所致. SEM研究表明30次充放电循环后薄膜锡负极出现龟裂现象.     

钛基纳米多孔金电极对甲醛氧化的电催化活性

采用水热法制备了钛基纳米金微粒修饰电极(Au/Ti)。扫描电镜图表明纳米金颗粒粒径大约为300 nm,在钛基体表面构成三维多孔网状结构。运用循环伏安,电位阶跃和交流阻抗等电化学技术研究了碱性介质中甲醛在Au/Ti电极上的电氧化行为。循环伏安图显示,甲醛在Au/Ti上的起始氧化电位在-0.90 V左右,相对于多晶金电极提前大约0.2 V,交流阻抗测试表明,甲醛在Au/Ti电极上电氧化表现出低的电荷传递电阻。研究结果表明钛基纳米金微粒修饰电极对甲醛氧化具有良好的电催化活性。     

Application of Polytyramine Nanoparticles to the Corrosion Protection of Copper

Electrochemical polymerization of tyramine was achieved on copper electrode surface from tyramine in 0.3 M oxalic acid (pH=1.2) solution by using cyclic voltammetry technique. The formation of polytyramine nanoparicles (PTN) were characterized by cyclic voltammetry (CV), fourier transform infrared‐attenuated total reflectance (FTIR‐ATR) spectroscopy and scanning electron microscopy (SEM). The corrosion behavior of PTN coated copper was investigated by means of the change of open circuit potential with exposure time (E_ocp t), electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and anodic polarization curves in 3.5 % NaCl solutions at room temperature. The obtained results showed the shift of corrosion potential toward positive values for electropolymerized copper and a significant decrease in corrosion current and corrosion rate in comparison with bare copper, so that the PTNs coating could be used as an important protection against corrosion of copper.     

聚合物电解质界面性质交流阻抗研究

合成了一种新型聚合物基质材料聚(甲基丙烯酸甲酯-丙烯腈-甲基丙烯酸锂)(简记为PMAML),并以PMAML/PVDF-HFP(偏氟乙烯-六氟丙烯共聚合物)复合物为基质制备了聚合物电解质.利用FTIR对合成的PMAML进行结构表征,并用扫描电镜观察聚合物基质膜的表面形貌.聚合物电解质由聚合物基质膜浸渍电解质溶液得到,其室温电导率可达到2.6×10－3 S• cm－1.利用交流阻抗技术研究了聚合物电解质与锂电极间的界面性质,并考察了开路放置时间、循环伏安及恒流充电对界面阻抗的影响.结果表明,聚合物电解质与锂电极界面阻抗随放置时间的延长而增加,更新锂电极表面可降低界面阻抗,PMAML能提高界面稳定性.     

聚苯胺修饰超微盘电极上镉(Ⅱ)的表面络合吸附波

用直径7 μm的碳纤维组合成超微圆盘电极,以聚苯胺修饰电级.以阶梯扫描法、循环伏安法、双阶跃计时电量法和交流阻抗法等,研究了Cd2＋在该电极上的表面络合吸附特性和电极过程.在循环伏安图上出现两个还原峰,实验和理论都证明,由于电极表面的聚苯胺对Cd2＋的特性吸附,形成电活性的表面吸附态络合物.因此,这种表面络合物首先被还原,形成峰电位－0.90 V处的表面络合吸附波,还原峰电位比Cd2＋直接还原电位（－0.98 V）正移,循环反扫时,氧化波无峰形.根据实验数据推测了电极过程的反应机理,证实该还原波具有扩散和表面反应同时控制的表面络合吸附波的特性.理论计算与实验基本一致,并求得了表面吸附态配合物的形成常数、吸附量和表面络合反应的动力学参数.实验还证实,在峰电位－1.06 V 处的还原波,是Cd2＋的表面吸附还原态诱导而产生的催化氢波.     

A novel lable-free electrochemical immunosensor for carcinoembryonic antigen based on gold nanoparticles-thionine-reduced graphene oxide nanocomposite film modified glassy carbon electrode

In this paper, gold nanoparticle-thionine-reduced graphene oxide (GNP-THi-GR) nanocomposites were prepared to design a label-free immunosensor for the sensitive detection of carcinoembryonic antigen (CEA). The nanocomposites with good biocompatibility, excellent redox electrochemical activity and large surface area were coated onto the glassy carbon electrode (GCE) surface and then CEA antibody (anti-CEA) was immobilized on the electrode to construct the immunosensor. The morphologies and electrochemistry of the formed nanocomposites were investigated by using scanning electron microscopy (SEM), ultraviolet-visible (UV-vis) spectrometry, electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and cyclic voltammetry (CV). CV and differential pulse voltammetry (DPV) studies demonstrated that the formation of antibody-antigen complexes decreased the peak current of THi in the GNP-THi-GR nanocomposites. The decreased currents were proportional to the CEA concentration in the range of 10-500 pg/mL with a detection limit of 4 pg/mL. The proposed method was simple, fast and inexpensive for the determination of CEA at very low levels.     

碳钢在碳酸铵溶液中的腐蚀研究实验改进

采用线性扫描伏安法和交流阻抗法研究了碳钢在不同实验条件下的腐蚀规律,碳钢在碳酸铵溶液中的阳极过程为溶解、钝化、过钝化溶解,溶解初期在电极界面的传质为线性扩散控制;随着溶液温度的升高,阻抗谱表示为单一时间常数的容抗弧,容抗弧直径逐渐减小,电阻变小,碳钢的腐蚀速度增大;Cl~-浓度越大,钝化区域变小,碳钢更容易腐蚀;加入硫脲缓蚀剂,碳钢容抗弧直径增大,电阻变大,有利于保护碳钢。     

ITO在NaOH溶液中阳极与阴极极化过程的电化学行为

通过循环伏安法等方法研究了氧化铟锡(ITO)透明导电薄膜的电化学行为. 获得了ITO薄膜在NaOH溶液中阴极和阳极极化处理前后的循环伏安曲线. 采用透射光谱, 方块电阻测试, 扫描电子显微镜(SEM), 能量色散X射线荧光光谱(EDS)与X射线衍射(XRD)表征ITO薄膜经电化学处理后的反应产物. 结果表明, ITO薄膜在阳极处理后(约为+1.5 V(vs SCE))保持了稳定的成分和结构. 但经阴极处理后(约为-1.5 V(vs SCE))发生了严重的电化学腐蚀, 可见光透射率大幅下降, 方块电阻增加一个数量级. 经SEM、EDS和XRD表征分析, 证明阴极处理过程使ITO薄膜中的In3+还原成了In单质.     

添加剂氟代碳酸乙烯酯对锂离子电池性能的影响

在1 mol·L-1 LiPF6/碳酸乙烯酯(EC)+碳酸二甲酯(DMC)+碳酸甲乙酯(EMC)(EC、DMC、EMC体积比为1:1:1)电解液中加入体积比为2%的添加剂氟代碳酸乙烯酯(FEC), 用循环伏安法(CV)、扫描电镜(SEM)、能量散射光谱(EDS)、电化学阻抗谱(EIS)等方法, 研究了FEC 对锂离子电池性能及石墨化中间相碳微球(MCMB)电极/电解液界面性质的影响. 结果表明, 体积比2%FEC的添加可以抑制部分电解液溶剂的分解, 在MCMB电极表面形成一层性能优良的固体电解液相界面(SEI)膜, 降低了电池的阻抗, 明显提高了电池的比容量和循环稳定性.     

添加铈对低锑铅合金的微观结构及电化学性能的影响

采用金相显微镜和电镜扫描观察Pb-Sb-As-Sn-S-Ce合金的微观组织形态,用显微硬度仪测试合金的硬度,研究了铈对含砷锡硫的铅锑合金微观结构及合金硬度的影响;应用循环伏安法、交流阻抗法和阴极极化曲线来分析铈的添加对Pb-Sb-As-Sn-S合金的电化学性能的影响。结果表明：铈能细化铅锑合金晶粒,薄化晶界,减少晶体缺陷,能提高铅锑合金的硬度,降低整体腐蚀速度和腐蚀的危害性,提高低锑铅合金的耐腐蚀性能,增大电池的循环寿命。     

Electrochemical Sensor for Arabinose Based on Template‐free Pb/Cd Branched Nanorods on Glassy Carbon Electrode

In this paper, the electrochemical behavior of glassy carbon electrodes modified with Cd/Pb (GC/Cd/Pb) branched nanorodes (NRs) was studied using cyclic voltammetry technique. The obtained results showed that the branched nanorods of Cd/Pb can be readily prepared without any templates. The modified electrode was characterized using scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive X‐ray analysis (EDAX) and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) techniques. The electrocatalytic behavior of GC/Cd/Pb electrode showed an increase in oxidation signal of arabinose by increasing its concentration. The catalytic current was linearly related to arabinose concentration in the range of 0.6 to 6.8 μM with a limit of detection 0.2 μM.     

锂离子电池用Cr2O3/TiO2复合材料的电化学性能

采用高温固相反应法合成了Cr₂O₃/TiO₂复合材料, 运用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、充放电测试、循环伏安(CV)、电化学阻抗谱(EIS)等对其结构、形貌和电化学性能进行了表征. 研究结果表明: TiO₂掺杂能够显著改善Cr₂O₃的充放电循环性能, Cr₂O₃/TiO₂复合材料在充放电循环22周后仍有454 mAh·g^-1的可逆循环容量, 容量保持率达到了73.6%, 主要归因于TiO₂掺杂能够显著提高Cr₂O₃的电导率. Cr₂O₃/TiO₂复合材料首次放电过程中由于电极体积膨胀导致的固体电解质相界面(SEI)膜迅速增厚和活性材料电导率的降低可能是其首次充放电过程中存在较大不可逆容量和循环容量衰减的重要原因.