电化学质谱在锂-氧电池研究中的应用

质谱技术与电化学方法相结合,能原位或在线检测电化学反应的中间产物和最终产物,利于深入研究电极反应机理. 本文结合作者应用电化学质谱研究锂-氧电池反应机理的科研背景,综述了目前该技术在研究锂-氧电池体系中的电解液、电极材料和催化剂的进展情况,此外还介绍了电池体系中的不可逆副反应对电池充放电过程的影响.     

应用于冲蚀临界特性在线监测的电化学测试探头

公开号:CN201199222公开日:2009.02.25申请人:浙江理工大学摘要本实用新型公开了一种应用于冲蚀临界特性在线监测的电化学测试探头。在螺纹固定件螺纹端中心开有凹槽嵌入工作电极;凹槽外的螺纹固定件螺纹端开有环形槽嵌入辅助电极;在环形槽内开有圆孔并嵌入绝缘套塞,绝缘套塞孔中嵌入参比电极,三个电极组成的探头分别用导线与恒电位仪相联接,恒电位仪接工控机。将测试探头旋入待测管道开孔处,然后将预腐蚀的工作电极端面朝向被测流体,通过工控计算机实时绘制流速与腐蚀电流等相关曲线。当流体介质的流速达到一定值时,恒电位仪的电流曲线会发生突变,可认为腐蚀产物保护膜已经冲破并达到冲蚀临界速率,实现在线监测。研究不同因素对材料抗冲蚀性能的影响规律,为管道的设计、选材和寿命评估提供依据。应用于冲蚀临界特性在线监测的电化学测试探头     

利用电化学分析法的在线重金属分析装置

本发明提供一种利用电化学分析法的在线重金属分析装置,该分析法可以减少产生环境污染物质,提高了表面稳定性以及再现性。根据本发明的利用电化学分析法的在线重金属分析装置,包括工作电极,对该电极施加一定时间的电压,富集存在于样品溶液中的重金属离子,然后慢慢施加相反电压,测量随着富集的物质的脱膜变化的电流,用于测量上述重金属的种类和浓度,其特征在于,上述工作电极是以在底电极上被吸附金属溶液形成电极膜的富集的金属电极构成的。     

碱性溶液中苯甲醇的选择性电催化氧化研究

采用循环伏安法和恒电流电解法, 以铂、镍、铜电极为工作电极, 研究了苯甲醇在碱性溶液中的电氧化行为. 用GC-MS和HPLC检测恒电流电解产物, 在镍电极上苯甲醇可选择性地氧化为苯甲醛; 在铂电极上主要产物为苯甲酸; 在铜电极上则有苯甲酸和苯甲醛两种产物. 通过循环伏安探讨了扫描速度、底物浓度及温度等因素对镍电极上电化学行为的影响. 实验结果表明, 在镍电极上苯甲醇的氧化反应为不可逆反应, 受吸附步骤控制, 其反应的活化能E_a为39.72 kJ•mol^－1. 采用原位红外光谱法研究了碱性溶液中苯甲醇在镍电极上的反应机理, 同时也进一步证实了其氧化产物为苯甲醛.     

流动注射双安培法测定维生素P

建立了一种快速准确的在线分析测定维生素P的电化学新方法。基于维生素P在经预阳极化的铂电极上的催化氧化和不可逆电对的双安培检测原理,使用经过恒电位预阳极化处理的双铂电极,在外加电位差为0V时,通过偶合维生素P在一支电极上的氧化和氧化铂在另一支电极上的还原两个不可逆电极过程,构建流动注射双安培检测体系。维生素P的氧化电流与其浓度在0.6~60mg.L-1范围内呈线性关系(r=0.9985,n=9)。检出限为0.3mg.L-1。用该方法对芦丁片与槐米中维生素P含量进行了测定,有很高的选择性和灵敏度,且样品处理方法简单快速,适于在线分析。     

电子顺磁共振现场研究多孔电极表面自由基的电化学行为

本文建立了一套ESR-EC联合现场测试多孔电极表面顺磁粒子的方法, 并对多孔碳电极上吸附的醌化合物在电极上还原时的自由基中间产物的ESR进行了研究。首次获得了固体电极表面自由基有hfs的高分辨ESR信号。研究结果表明,醌在RB碳电极表面有多种行为各异的吸附态。在测量电位范围内, 观察到了四种吸附醌化合物是通过自由基过程还原的。其中两种通过可旋转单键吸附到碳电极表面, 给出有hfs的ESR谱; 另两种表现为各向异性ESR信号,可能是通过多个位置吸附在碳表面。     

电聚合苯胺过程的在线紫外-可见光谱

用在线紫外-可见光谱电化学的方法对0.5mol/L硫酸水溶液中苯胺在ITO导电玻璃电极上的电化学聚的过程进行了研究.结果表明在循环伏安条件下苯胺发生了电聚合,聚合速率与苯胺浓度成正关系;而且在线紫外-可见电化学光谱表明,在0.01mol/L苯胺溶液的电聚合过程的诱导期较长.恒电位条件下的在线紫外-可见电化学光谱显示苯胺浓度为0.05mol/L,电位为0.8V时,在ITO电极上苯胺低聚合物中间体可能产生于聚苯胺形成之前;而0.01mol/L苯胺在0.8V电位下不发生聚合,但在线紫外-可见光谱又显示此时在电极上可能存在小的苯胺低聚物的中间体;在线紫外-可见光谱表明这种中间体是可能产生并存在电极表面上的.     

1,4—二氢吡啶及其衍生物电化学反应机理的研究

研究了１１种１，４－二氢吡啶及其衍生物在乙腈溶剂中和铂盘电极上的电化学行为。实验结果表明：１，４－二氢吡啶及其衍生物在铂盘电极上的反应是受扩散和化学反应速率控制的两电子不可逆氧化过程，经连续两步失电子脱氢后形成相应的吡啶。用紫外吸收光谱电化学方法观测了电化学氧化过程。并与化学氧化产物的紫外光谱作了比较，证明１，４－二氢吡啶的电化学氧化产物与化学氧化产物一致。因此，电化学氧化是一种不需加化学试剂可使     

TiO2光催化降解4-氯苯酚过程中的电分析监测

采用循环伏安法和紫外光谱法对有机物的光催化降解进行机理研究和在线监测.以标准光催化剂DegussaP25在紫外光照射下催化降解4-氯苯酚,发现在降解过程中至少有两对氧化还原中间产物对苯二酚-苯醌和羟基氢醌-羟基苯醌.由4-氯苯酚及中间产物的电极响应,可以观测到它们在光催化降解过程中的含量变化,从而对整个过程实现在线监测,并由此全面了解光催化反应机理.从不同反应时间后测得的紫外光谱可以看到,苯环特征峰逐渐消失.这表明4-氯苯酚的苯环逐渐被打开,直至被彻底降解.     

TiO2光催化降解4-氯苯酚过程中的电分析监测

 采用循环伏安法和紫外光谱法对有机物的光催化降解进行机理研究和在线监测．以标准光催化剂DegussaP25在紫外光照射下催化降解4－氯苯酚,发现在降解过程中至少有两对氧化还原中间产物：对苯二酚－苯醌和羟基氢醌－羟基苯醌．由4－氯苯酚及中间产物的电极响应,可以观测到它们在光催化降解过程中的含量变化,从而对整个过程实现在线监测,并由此全面了解光催化反应机理．从不同反应时间后测得的紫外光谱可以看到,苯环特征峰逐渐消失．这表明4－氯苯酚的苯环逐渐被打开,直至被彻底降解．     

头孢拉定降解产物在银亚微电极上的电化学行为

1引言头孢拉定（cephradine,CEP）又称先锋（VI）,是一种副作用和毒性较小的新型抗菌药物。目前对其研究主要有荧光法、高效液相色谱法、电化学分析法、曾泳淮用吸附伏安法研究了其降解产物在汞电极上的电极反应机理。本文基于其降解产物中含有流基（R－SH）,而利用其降解产物中的R-SH在银电极上产生的还原峰尚未见报道。实验表明：CEP降解产物在NaH2PO－Na2HPO4缓冲溶液于-0．65V（vs.SCE）产生一灵敏的吸附还原峰,峰电流与浓度在1．0×10－6～1．0×10－4mol/L范围内呈线性关系,方法应用于人工合成样品中CEP的检测,结果…     

高精度无损质子交换膜燃料电池膜电极Pt载量与分布测试方法

随着质子交换膜燃料电池商业化的推进,为提高膜电极制造的可重现性,保障膜电极制造工艺的产品控制,需要Pt载量和分布无损高精度在线检测提供技术支撑。根据欧姆定律与焦耳定律,利用质子交换膜燃料电池膜电极在直流激励电压下产生的电流密度和热分布信号可以对膜电极电阻进行分析,通过膜电极Pt载量与其电阻的关系就可以实现膜电极Pt载量和空间分布分析。通过不同直流激励电压下电流测试,证明了膜电极电阻与Pt载量反相关,Pt载量定量表征精度为0.0008～0.0025 mg/cm²;利用红外热成像法对直流激励电压下膜电极热分布信息的采集成功实现了Pt载量分布的定性分析;最后,通过直流激励前后膜电极性能的对比证明了该方法对膜电极性能是无损的。高精度无损的直流激励测试方法可以实现膜电极Pt载量的高效在线测试,提高膜电极质量和制造效率,降低膜电极制造成本,对于质子交换膜燃料电池大规模商用具有重要意义。     

电解反应与电极产物——“电解和电镀”备课的体会

在高中化学第二章第七节讲“电解和电镀”时,教学中常有部分学生反映对电解、电镀和原电池概念含混不清,不知道电解和电镀时电极产物如何决定,水参加或不参加反应等。由于电解过程是一个比较复杂的氧化-还原过程,电极反应及电解产物与金属的标准电极电位有关,与溶液中离子的浓度有关,还与电极材料、电解产物中是否有气体等因素有关,这就增加了认识电解产物的复杂性。     

超氧自由基电化学发生体系的研究

超氧自由基是人体内氧代谢的重要产物 [1 ] .迄今为止 ,超氧自由基的研究方法有电子自旋共振法、光度法和电化学法等 [2～ 5] .其中 ,通过电化学还原氧产生超氧自由基是一种简便快捷的方法 [6,7] .本文使用长链表面活性剂 DSAB作为疏水分子 ,比较了强碱性介质中氧在汞电极和 4种非汞电极上的电化学还原行为 ,建立了超氧自由基在非汞电极 (铂电极 )上电化学发生新体系 .通过石英晶体微天平和计时电量法进一步证实了超氧自由基的产生 ,并用循环伏安法比较了抗坏血酸和半胱氨酸两种抗氧化剂对超氧自由基的清除能力 .1　实验部分1.1　试剂与仪…     

水体总毒性在线检测仪器的研制

研制了基于电化学媒介体法的水体总毒性在线检测仪器, 通过对比水样和标样中微生物的呼吸活性差异, 实现对水体总毒性的在线监测.毒性检测的受试体微生物为原位培养微生物.电化学检测采用三电极系统, 其中铂微阵列电极、Ag/AgCl(3 mol/L KCl)电极和金丝电极分别作为工作电极、参比电极和对电极.对浓度为5.0、10.0和20.0 mg/L的模型毒物3,5-二氯苯酚(DCP)进行检测, 获得的微生物呼吸活性抑制率分别为24.4%、48.9%和59.2%.在连续在线监测过程中, 仪器能够对所有随机加入毒性物质(5.0 mg/L DCP)的水样输出毒性警报(以10%的呼吸抑制率为毒性报警临界值), 表明此仪器可以用于水体总毒性在线检测和预警.     

对聚苯树脂炭化产物作为锂离子电池碳电极材料的研究Ⅱ.炭化产物制备的电极材料组装的锂离子电池电化学性能

电化学性质;对聚苯树脂炭化产物作为锂离子电池碳电极材料的研究Ⅱ.炭化产物制备的电极材料组装的锂离子电池电化学性能     

对聚苯树脂炭化产物作为锂离子电池碳电极材料的研究Ⅱ.炭化产物制备的电极材料组装的锂离子电池电化学性能

电化学性质;对聚苯树脂炭化产物作为锂离子电池碳电极材料的研究Ⅱ.炭化产物制备的电极材料组装的锂离子电池电化学性能     

Mg-Li电极在NaCl溶液中的电化学行为

应用熔炼法制备含Li量为8.5%和14%的两种Mg-Li合金,分别由电势线性扫描、计时电流、交流阻抗和失重法等检测Mg-Li电极在NaCl溶液中的电化学特性,SEM观察其放电表面形貌.结果表明:Mg-14Li电极比Mg-8.5Li电极有较负的开路电位、更大的放电电流和较高的放电效率,但附着电极表面的疏松产物易于脱落.Mg-8.5Li电极的放电效率高于Mg-14Li电极的放电效率.两种电极在低恒电位放电电流效率均高于较高恒电位的放电电流效率.     

芳撑双氧亚甲基桥联的新型双冠醚化合物的合成及其结构与钾离子选择电极性能关系的研究

本文报告了10种芳撑双氧亚甲基桥联的新型双冠醚化合物的合成,全部产物均为有敏锐熔点的固体物质。经元素分析、质谱、红外光谱、核磁共振谱等分析鉴定,确定其结构与预期的相符。 以这10种双冠醚化合物作为PVC膜离子选择电极的中性载体,制备了钾离子选择性电极。对评价电极的主要参数:电极对钾离子的电位线性响应范围、斜率,电极对某些一价、二价阳离子的选择性系数进行了测定和计算。     

掺铂／聚3-甲基噻吩修饰电极研究氨酪酸对大鼠脑纹状体中单胺类神经递质影响

氨酪酸(GABA)是哺乳动物中枢神经系统中重要的抑制性神经递质.本研究探讨了外源性GABA对单胺类神经递质及其代谢产物的影响.研制了一种新型掺铂/聚3-甲基噻吩玻碳修饰电极,利用原子力显微镜(AFM)对该电极进行了表征,通过循环伏安法(CV)和微分脉冲伏安法(DPV)研究了单胺类神经递质及其代谢产物在该修饰电极上的电化学行为,结果表明:该修饰电极对单胺类神经递质及其代谢产物有显著的催化作用,电极的灵敏度高,稳定性和重现性好.在液相色谱电化学检测实验中,去甲肾上腺素(NE)、多巴胺(DA)、3,4-二羟基苯乙酸(DOPAC)、5-羟色胺(5-HT)和5-羟吲哚乙酸(5-HIAA)在修饰电极上的电流响应灵敏.5种被测物的检测线性范围宽达3个数量级以上,检出限分别为2.0×10-10 mol/L(NE)、1.0×10-10 mol/L(DA)、3.0×10-10 mol/L(DOPAC)、4.0×10-10 mol/L(5-HT)和7.0×10-10 mol/L(5-HIAA).将该方法与微渗析活体取样技术联用,研究了GABA对大鼠脑纹状体中单胺类神经递质及其代谢产物的影响.