溶解氧及波长对光助阳极沉积CeO2薄膜的影响

本文主要研究在含有0.05 mol·L^-1硝酸铈、0.1 mol·L^-1乙酸铵和70%（体积比）乙醇的镀液中通过阳极电沉积法在316 L不锈钢电极表面上制备CeO₂薄膜,并讨论了三种单色光波长以及镀液中溶解氧对阳极沉积CeO₂的影响. 采用计时安培曲线、椭圆偏振光谱、扫描电子显微镜、掠角X射线衍射和拉曼光谱方法研究了薄膜的电镀行为、表面形貌及其结构. 结果表明,本研究中的有效光照射波长为365 nm和254 nm,415 nm的波长不足以将电子从导带激发到价带. 随着入射光波长从254 nm增加到415 nm,薄膜的厚度与结晶度均逐渐减小,波长的变化对CeO₂薄膜表面形貌的影响很小. 少量的氧气对光助阳极沉积CeO₂薄膜有积极作用,但会生成较多的铈的氧化物颗粒吸附在电极表面. 在光电化学系统中,O₂常用作电子捕获剂. 随着溶解氧含量的增加,O₂将捕获对沉积有积极作用的光生电子,进而抑制阳极沉积的反应速率.     

水热法制备TiO_2纳米线薄膜的光生阴极保护性能

应用水热法在钛箔表面制备TiO2纳米线薄膜,采用场发射扫描电子显微镜、X射线衍射和紫外-可见分光光度法对薄膜进行表征,用电极电位和电化学阻抗谱考察TiO2光生阴极保护性能.结果表明:薄膜由纵横交错的锐钛矿型TiO2纳米线组成,纳米线的直径约10nm.在150℃下反应6h生成的TiO2纳米线薄膜在0.3mol·L-1 Na2SO4溶液和0.3mol·L-1 Na2SO4+0.5mol·L-1 HCOOH混合溶液中对与TiO2薄膜耦连的403不锈钢均有良好的阴极保护效应.TiO2膜所在溶液中含有HCOOH时,可使耦连的403不锈钢在0.5mol·L-1 NaCl溶液中电极电位负移约545mV,界面反应电阻显著变小,表明电解质溶液加入HCOOH可以增强TiO2纳米线薄膜对403不锈钢的光生阴极保护效应.     

差分脉冲伏安法同时检测硝苯地平和尼群地平

采用绿色环保的还原剂聚二烯丙基二甲基氯化铵,制备石墨烯(GR)/聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)/铂纳米粒子(PtNPs)复合材料,在此基础上制备了GR/PDDA/PtNPs复合修饰电极,并采用透射电镜、电化学等方法对GR/PDDA/PtNPs进行表征。以pH=8.5的B.R缓冲溶液为支持电解质,采用循环伏安法研究了硝苯地平(Nifedipine,NF)和尼群地平(Nitrendipine,NT)在复合修饰电极上的电化学行为,并优化了电化学测量条件。NF溶液浓度为4.0×10(-7)~1.6×10(-4) mol·L^-1,NT溶液浓度为1.0×10^-6~1.4×10^-4 mol·L^-1,它们的还原峰电流与浓度成线性关系,检出限分别为5.0×10^-8 mol·L^-1,3.7×10^-7 mol·L^-1。所建立的方法成功应用于血药中NF、NT的测定,获得可靠满意的结果。     

自支撑石墨烯/聚苯胺纳米纤维薄膜的制备及其电化学电容行为

用真空抽滤氧化石墨（GO）与聚苯胺（PANI）纳米纤维的混合分散溶液,流动组装得到自支撑GO/PANI复合薄膜,再利用气态水合肼还原其中的GO,最后重新氧化和掺杂还原态PANI,制备了自支撑石墨烯（GN）/PANI薄膜.扫描电子显微镜（SEM）结果显示,GN/PANI薄膜为层状结构,且PANI纳米纤维均匀插层于GN片间.PANI纳米纤维在复合薄膜中的存在有效增大了GN之间的层间距,有利于电解液离也GN充分接触.GN的高电导性则有利于PANI氧化还原过程中的电荷传输.电化学测试表明,GN/PANI薄膜在1 mol·L^-1HCl电解液中具有良好的电化学电容性能,在0.1 A·g^-1的电流密度下的比容量为495 F·g^-1,在3A·g^-1时为313 F·g^-1.经过2000次连续充放电,其具有90%的电容保持率,表明该复合材料具有良好的电化学稳定性.     

过充保护添加剂氰基功能化2, 5-二叔丁基对苯二酚的合成及其在锂离子电池中的应用

设计合成了单氰基功能化的2, 5-二叔丁基-1-（β-氰基乙氧基）-4-甲氧基苯（RS-MCN）和双氰基功能化的2, 5-二叔丁基-1, 4-（β-氰基乙氧基）苯（RS-DCN）,并用作氧化还原过充添加剂开展了其在锂离子电子中的应用研究。通过丙烯氰和2, 5-二叔丁基对苯二酚的迈克尔加成反应可高效合成RS-MCN和RS-DCN,氰乙基取代后的过充保护添加剂分子的可逆氧化还原电位分别为4.02、4.08 V（vs Li/Li⁺）;并且单氰基取代的RS-MCN在商业碳酸酯电解液1 mol·L^-1 LiPF6/EC+DEC+EMC（1：1：1,体积比）中的溶解度可高达0.3 mol·L^-1。RSMCN和RS-DCN对LiFePO₄/Li电池的过充保护性能和电极相容性也进行了深入的研究,实验结果表明：RSMCN具有更好的过充保护性能和电极相容性,其5 V截止电压过充保护时间可超过1200 h,100%过充保护大于90周循环;0.3 mol·L^-1 RS-MCN的添加能使100%过充的LiFePO₄/Li电池在2.5C倍率条件下正常循环,其放电比容量达153.5 mAh·g^-1。此外,RS-MCN的添加对LiFePO₄/Li电池在2.5-3.8 V条件下的循环性能有明显改善,添加有RS-MCN的电池在60周的循环后容量保持率高达94.4%,而商业电解液的电池在60周循环后的容量保持率降至84.3%。因此,氰基功能化RS-MCN是一类具有潜在应用前景的过充保护添加剂。     

表面硅烷化铜箔的电化学腐蚀与防护研究

用γ-氨丙基三甲氧基硅烷(γ-APS)溶液对铜箔表面硅烷化处理,采用动电位极化和电化学交流阻抗研究不同pH的γ-氨丙基三甲氧基硅烷溶液自组装铜箔电极在0.1 mol.L^-1NaCl溶液的腐蚀防护效果,采用扫描电子显微镜观察γ-氨丙基三甲氧基硅烷自组装膜的表面形貌.结果表明,γ-氨丙基三甲氧基硅烷自组装铜箔有较好的腐蚀防护效果,其中pH=7的γ-氨丙基三甲氧基硅烷溶液自组装膜的抗腐蚀效果最佳.     

电解质对TiO2纳米管阵列膜光生阴极保护效应的影响

基于光电化学测试考察了光电解池中电解质(NaNO₃, NaCl, Na₂SO₄, Na₂S和NaOH)的种类和浓度对阳极氧化法制备的锐钛矿型TiO₂膜电极光电性能的影响, 并解释了其作用机理.结果表明, 电解质捕获空穴的能力顺序为Na₂S>NaOH>Na₂SO₄>NaCl>NaNO₃.Na₂S和NaOH在溶液中具有协同作用, 当两者组成混合溶液并且浓度均为0.5 mol/L时, 更有利于TiO₂膜光生电子-空穴对的分离和光电转化性能的提高.当0.5 mol/L NaCl溶液中的403不锈钢(403SS)与0.5 mol/L Na₂S+0.5 mol/L NaOH混合溶液中的TiO₂膜电极耦连时, 光照膜电极可使403SS的电极电位负移约650 mV, 具有良好的光生阴极保护效应.当切断光源时, 在该混合液中TiO₂膜也能对403SS起到一定的阴极保护作用.     

cdSexTe1-x薄膜电极光溶解性能的研究

用循环伏安法对半导体Cdse_xTe_1-x薄膜电池的光溶解性能进行了研究。在1mol/L KCl溶液中测量光溶解产物的阴极还原特性,考察了在多硫化钠,多硫化钾及铁氰化钾溶液中的光腐蚀行为。用此方法还研究了薄膜电极表面的光刻蚀过程和pH的影响,并用X射线光电子能谱分析光刻进行不同时间后,电极表面发生的变化。     

硼-氮共掺杂垂直石墨烯电极的制备及其葡萄糖检测性能

采用电子辅助热丝化学气相沉积技术制备了垂直石墨烯(VG)、硼掺杂垂直石墨烯(BVG)、氮掺杂垂直石墨烯(NVG)及硼-氮共掺杂垂直石墨烯(BNVG)薄膜,采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线光电子能谱及Raman光谱仪表征了形貌、微结构及成分,并采用电化学方法分析了其作为表皮传感电极的电化学性能。结果表明,BNVG薄膜由垂直于基片生长的二维纳米片排列成了三维多孔网结构,这些纳米片的硼和氮原子分数达到3.78%和2.75%。BNVG薄膜电极的皮肤接触电阻低至4.5 kΩ,对于葡萄糖的响应浓度范围在0.001～10 000μmol·L^-1,检测限低至0.03μmol·L^-1,具有良好的抗干扰能力及长期稳定性。     

NiO/TiO2异质结构纳米管阵列膜对不锈钢的光生阴极保护及其储能性能

本工作通过修饰TiO₂制备半导体复合膜,提高其光吸收和光电化学性能,以期应用于光生阴极保护。先采用阳极氧化法在Ti表面制备TiO₂纳米管阵列膜,再应用水热处理法在膜表面沉积NiO纳米颗粒,形成具有异质结构纳米管复合膜。利用扫描电子显微镜、X-射线衍射、X-射线光电子能谱、紫外-可见吸收光谱、光致发光谱和光电化学技术对制备的纳米膜进行表征。结果表明,与纯TiO₂纳米管膜比较,NiO/TiO₂纳米管复合膜的光吸收扩展到可见光区。白光照射下,其在0.5 mol·L^?1 KOH和1 mol·L^?1 CH3OH混合液中的光电流密度达到176μA·cm^?2,是纯TiO₂纳米管膜的2倍。复合膜具有良好的光生阴极保护作用,与0.5 mol·L^?1 NaCl溶液中的403不锈钢耦连后,可使其电极电位下降440 mV,在光照2.5 h再转为暗态后,因具有电荷储存能力还可继续提供约15.5 h的阴极保护效应。     

钙钛矿型氧化物A(Mg、Ca、Sr)TiO_3的结构及其光催化性能研究

钙钛矿型ABO_3复合氧化物具有良好的热稳定性、催化性能、磁性、导电性以及传感等性质~([1-5]).目前钙钛矿结构复合氧化物以其优异的性能已成为光催化领域的研究热点之一~([6-9]).在钙钛矿型ABO_3复合氧化物中,A位金属可以起到稳定结构的作用,而B位金属为活性位.但是,当B位金属相同A位金属不同的一类钙钛矿型氧化物作为催化剂时,影响其光催化活性的主要因素很少见文献报道.     

含Sr纳米晶粒二氧化钛多孔微球的制备与表征

半导体光催化剂引发的光化学反应被广泛地应用到有毒有机污染物的深度处理、 光有机合成、 能量的转化与存储等研究领域[1~5]. 其中, 利用半导体二氧化钛光催化降解有机污染物受到了广泛的关注. 近年来, 通过掺杂和负载重金属-[6]和金属氧化物[7]等方法来改性二氧化钛, 虽然在一定程度上提高了其光催化活性, 但是没有彻底解决催化剂回收和重复使用的问题.本文通过溶液浸渍和高温处理的方法合成了含Sr纳米晶粒二氧化钛多孔微球, 在保证了二氧化钛微球粒径较大、 易于回收和重复使用等优点的同时, 使其降解活性艳蓝的活性提高了2倍, 具有较为广阔的应用前景.     

CO3O4/SrTiO3光催化分解水制氢的研究

本文报道了利用掺有Co_3O_4的SrTiO_3多晶粉末进行光催化分解水制氢的研究结果。其中着重考察了光催化剂的预处理和反应液OH~-浓度等因素对催化活性的影响; 同时利用表面光电压谱(SPV)技术和ESR对光催化剂的表面光-伏性质、电子性质进行了研究。并注意从SrTiO_3的能带结构考虑, 借助于表面态的概念, 对光催化机制进行了初步的探讨。     

Co3O4 Decorated Ti/TiO2 Nanotubes for Photogenerated Cathodic Protection of 304 Stainless Steel

The Co₃O₄ decorated TiO₂ nanotube arrays(NTAs) coatings are fabricated by the combination of anodization and impregna-ting methods. It is found that the introduction of Co₃O₄ can reduce the diffraction intensity of (101) plane of the TiO₂ and accelerate the separation of photogenerated electron/hole pairs. In addition, the open circuit potential(OCP) and the corrosion potential of 304 stainless steel(304SS) with or without Co₃O₄ decorated TiO₂ NTAs were measured under visible light, which indicated the 304SS coupled with Co₃O₄ decorated TiO₂ NTAs had better anticorrosion performance than that of the 304SS or the 304SS coupled with pure TiO₂ NTAs. The enhancement of the cathodic protection performance of the Co₃O₄ decorated TiO₂ NTAs can be ascribed to the matched energy levels and strong interaction between Co₃O₄ and TiO₂ NTAs, and the improvement of light absorption.     

敏化处理304不锈钢局部腐蚀行为的扫描微电极法研究

通过扫描微电极法研究敏化处理奥氏体不锈钢(304ss)的局部腐蚀行为,并结合传统电化学方法及光学显微镜进行测试观察. 结果表明,在10% FeCl3溶液未敏化处理(304ss-NS)或550 oC轻度敏化处理(304ss-S1)的不锈钢倾向于发生点腐蚀,而650 oC(304ss-S2)或750 oC(304ss-S3)深度敏化处理不锈钢则倾向于发生晶间腐蚀.     

A study on the electrochemical polymerization, characterization, and corrosion protection of o-toluidine on steel

Poly(o-toluidine) (POT) coatings were electrochemically synthesized on 304 stainless steel using cyclic voltammetric method. These coatings were characterized by Fourier transform infrared spectroscopy, UV–vis absorption spectroscopy, and cyclic voltammetry. The corrosion performance of POT coating in aqueous 3 wt% sodium chloride was assessed by the electrochemical techniques such as open circuit potential measurements, potentiodynamic polarization technique, cyclic potentiodynamic polarization measurements, and electrochemical impedance spectroscopy. The results reveal that POT coating on 304 stainless steel prevents general and localized corrosion, and reduces the exchange current density almost by a factor of 45 than bare 304 stainless steel.     

Effect of thermal annealing of poly(3-octylthiophene) films covered stainless steel on corrosion properties

The effect of thermal annealing of poly(3-octylthiophene) (P3OT) coatings on the corrosion inhibition of stainless steel in an NaCl solution was investigated. P3OT was synthesized by direct oxidation of the 3-octylthiophene monomer with ferric chloride (FeCl₃) as oxidant. P3OT films were deposited by drop-casting technique onto 304 stainless steel electrode (304SS). 304SS coated with P3OT films were thermally annealed during 30 h at different temperatures (55°C, 80°C, and 100°C). The corrosion resistance of stainless steel coated with P3OT in 0.5 M NaCl aqueous solution at room temperature was investigated by using potentiodynamic polarization curves, linear polarization resistance, and electrochemical impedance spectroscopy. The results indicated that the thermal treatment at 80°C and 100°C of P3OT films improved the corrosion resistance of the stainless steel in NaCl solution; the speed of corrosion diminished in an order of magnitude with regard to the 304SS. In order to study the temperature effect in the morphology of the coatings before and after the corrosive environment and correlate it with corrosion protection, atomic force microscopy and scanning electron microscopy were used. Morphological study showed that when the films are heated, the grain size increased and a denser surface was obtained, which benefited the barrier properties of the film.     

State-to-state correlated study of CD3I photodissociation at 266 and 304 nm

High-resolution photofragment translational spectroscopy is used in this work to measure the translational and internal energy distributions in the CD3 and iodine fragments produced from the photodissociation of CD3I at 266 and 304 nm. Channel selected detection, via resonantly enhanced multiphoton ionization, combined with one-dimensional core sampling provides detailed information about vibrational state distributions of the CD3 fragments. The vibrational state distributions of CD3 fragments in the I*(2P12) channel have a propensity of nu2 ' umbrella bending mode with a maximum at nu2 ' = 1 for 266 nm photodissociation. For I*(2P12) channel at 304 nm photodissociation, vibrational state distributions of CD3 fragment have a maximum in the vibrational ground state. For the I(2P32) channel (1Q1 <-- 3Q(0+)), nu2 ' umbrella bending vibrational distribution is measured as the predominant vibrational mode but has a much broader distribution when compared to that of the I* channel. The vibrational state distributions of the CD3 fragment produced from the perpendicular transition, i.e., 3Q1, which was determined at 304 nm photodissociation, has a maximum at nu2 ' = 1. The curve crossing possibility between the 1Q1 and 3Q(0+) adiabatic potentials is determined as 0.19 for 266 and 0.85 for 304 nm. The trend in reaction dynamics in 266 and 304 nm photodissociation of CD3I is compared with theoretical calculations. A bond dissociation energy D0(C-I) = 56.60+/-0.5 kcal/mol was derived by applying laws of energy conservation.     

TNFa在血管内皮细胞ECV304中的靶向表达研究

在缺失了3'LTR U3区内病毒的启动子／增强子序列的逆转录病毒载体pLXSNd中,用血管内皮生长因子受体KDR的特异性启动子调控了TNFa在血管内细胞ECV304中的靶向表达。将构建的载体pLXSN-TNFa,pLXSNd-KDRp-TNFa和空载体pLXSN用PA317细胞包装后获得重组病毒,并用重组病毒分别感染NIH3T3细胞和ECV304细胞,培养物上清的ELISA结果证明,KDR启动子指导的TNFa在KDR阳性细胞ECV304中的表达量为在KDR阴性细胞NIH3T3中的表达量的8倍;而TR指导的TNFa在这两种细胞中的表达无明显差异,实现了TNFa在血管内皮细胞中的靶向表达,这可能为肿瘤基因治疗提供新途径。     

再生水环境中304不锈钢生物膜腐蚀电化学特征

研究了以再生水作为循环冷却系统补水的北京某热电厂冷却塔底粘泥中分离纯化培养出来的硫酸盐还原菌(SRB)生长特性.采用原子力显微镜(AFM)、扫描电镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)和电化学交流阻抗(EIS)方法研究了304不锈钢(SS304)表面生物膜特征及其主要成分和不锈钢/生物膜界面电化学行为.结果显示,再生水环境下304不锈钢表面形成的生物膜是由吸附的SRB菌体及以含碳有机物为主的胞外聚合物和FeS腐蚀产物构成.浸泡前期(前7 d)SS304电极表面阻抗值主要由SS304表面钝化膜的贡献;浸泡后期(14 d后),电极体系阻抗值由不锈钢表面钝化膜和生物膜共同贡献.