自组装膜的几何厚度与电化学表观有效厚度

根据界面双层电容值可用来判定自组膜的存在 ,也能得到膜的几何厚度 ;但不能说明自组膜的完美程度 .由跨膜电子转移的速度常数 ,可以得到自组膜的电化学表观有效厚度 ,并定量描述非电活性的自组膜 (单分子层膜或双层膜 )中“倒塌”缺陷的程度 .二者数值不同但不矛盾 ,通过计算说明了自组膜中小面积的“倒塌”缺陷决定了跨膜电子转移的速度常数 ,但对自组膜电容的影响不大 .     

磷对CoMoP浸渍液及催化剂活性组分结构影响的激光拉曼光谱法研究

采用激光拉曼光谱技术(LRS)对CoMoP浸渍液以及浸渍后的样品进行表征,研究了磷含量对CoMoP浸渍液中活性相前躯体结构的影响以及在浸渍后处理过程中对活性相结构的影响.实验结果表明,当CoMoP浸渍液中磷含量较低时,活性组分主要以CoxH6-2x[P2Mo5O23]、CoxH7-2x[PMo11O39]或CoxH3-2x[PMo9O31]以及CoxH3-2x[PMo12O40]结构存在,随着磷添加量的增加,后3种结构转化成CoxH6-2x[P2Mo5O23].提高磷含量有利于抑制活性组分在氧化铝表面分解成七聚钼酸盐.活性组分在载体吸附和催化剂焙烧过程中,在Mo和P之间存在相互作用,[P2Mo5O23]6-结构在焙烧过程中会发生解离.干燥样品经过高温焙烧后,催化剂中出现四面体配位和八面体配位的钼物种.     

射频磁控溅射制备纳米TiO2薄膜的光电化学行为

在室温下采用射频磁控溅射法制备了纳米晶粒的TiO2薄膜,用循环伏安法研究了ITO/TiO2薄膜电极的光电化学行为,并测量了相应TiO2薄膜的亲水性与光催化能力.结果表明,在室温下制备的TiO2薄膜为无定形结构,当退火温度超过400 ℃时转化为锐钛矿结构.在400 ℃下退火的TiO2薄膜具有良好的亲水性和光催化能力. TiO2薄膜电极用254 nm的紫外光照射一定时间后会产生新的氧化峰,且随着光照时间的增加,峰电流也增加.初步认为用紫外光照射一定时间后, TiO2薄膜的循环伏安图的氧化峰属于光生的Ti3＋,而光致亲水性可能与Ti3＋的生成有关.     

紫外光照下纳米TiO2电极的电化学行为

通过电沉积方法制备了纳米TiO2薄膜电极，应用循环伏安和交流阻抗技术研究了TiO2电极在253.7 nm的紫外光照射下的电化学行为.结果表明, TiO2薄膜电极的循环伏安图在＋0.15 V处出现新的氧化峰,交流阻抗谱的半圆明显减小，电极的开路电位在有光和无光的情况下呈现规律变化.实验证实在紫外光照射下电极表面有新物种Ti3＋生成，但光生Ti3＋不稳定.     

嵌碳TiO_2的快速制备及其光催化制氢特性——介绍一个材料综合实验

以TiO_2为代表的半导体光催化剂通过对太阳能的利用,有助于解决当前制约人类社会发展的能源危机与环境污染问题。本实验采用新颖的火焰辅助热解法一步制备出锐钛矿相嵌碳TiO_2微球,该制备方法可避免热处理,实验过程简单快速、无液体废弃物,绿色便捷,利用气相色谱仪测定样品的光催化分解水的产氢量。通过本实验,学生可全面了解半导体光催化剂的光催化原理、制备、表征、功能测试,同时帮助学生认识太阳能、氢能等新能源研究概况,渗透环保的理念。     

膜电阻对自组装膜修饰电极电化学行为的影响

应用循环伏安和交流阻抗技术研究了 16烷基硫醇自组装膜修饰的金电极在Fe(CN) 63 - /Fe(CN) 64 - 溶液中的电化学行为 .无“针孔”缺陷的自组装膜对溶液与基底间的界面电子转移具有强烈的阻碍作用 ,当过电位较大时 ,In(I/ η)对 η1/2 之间具有良好的线性关系 .通过对Au/SAM /Hg模拟体系的电流———电压曲线进行测定 ,得到了自组装膜膜电阻的特征 .指出由于膜电阻的存在 ,自组装膜修饰电极在Fe(CN) 63 - /Fe(CN) 64 - 溶液中的行为实质上反映了膜自身的电阻特征     

TiO2-MoO3复合纳米管阵列薄膜的制备及其可见光活性

通过阳极氧化的方法制备TiO₂纳米管薄膜, 在MoO₃存在的条件下对该薄膜进行热处理得到TiO₂-MoO₃复合纳米管阵列薄膜. 利用X射线衍射(XRD), 扫描电子显微镜(SEM), X射线光电子能谱(XPS), 电化学阻抗谱(EIS), Mott-Schottky 及光电化学方法对得到的薄膜进行了表征. XRD结果表明, TiO₂-MoO₃复合纳米管薄膜中的TiO₂主要为锐钛矿晶型. SEM实验证实了薄膜纳米管结构的存在, 样品中的MoO₃均匀地分散在TiO₂纳米管表面. 利用XPS方法分析了TiO₂-MoO₃复合纳米管薄膜元素的组成, 结果表明, MoO₃在TiO₂表面形成TiO₂-MoO₃复合纳米管薄膜. 研究了热处理温度以及热处理时间对样品的光电化学性能的影响, 相对于单纯TiO₂纳米管薄膜, 适量引入MoO₃提高了样品在可见光区的光电响应能力, 样品的平带电位负移. 在450 °C热处理60 min制得的TiO₂-MoO₃复合半导体纳米管阵列薄膜光电响应活性最高.     

锂离子电池二氧化钛负极材料

锂离子电池是一种能量密度高、安全稳定和使用寿命长的储能器件,已广泛应用于移动电子设备和电动汽车等领域。二氧化钛(TiO₂)具有无毒害、价格低廉、储量大和化学结构稳定等优点,是一种具有应用前景的负极材料。然而,TiO₂的实际应用受限于自身较低电子电导率和锂离子(Li⁺)扩散系数。本文总结了TiO₂三种常见晶型的储锂机制(锐钛矿TiO₂两相固溶储锂机制、TiO₂(B)本征赝电容储锂机制和金红石TiO₂电位控制相变过程);针对其电子传导和Li⁺扩散能力的不足,详细综述了纳米结构维度设计、本征/非本征电子结构调控(元素掺杂、Ti³⁺自掺杂和高导电材料修饰)和异相结优化改性三方面的研究进展。最后展望了TiO₂材料在锂离子电池及其他二次电池领域的发展趋势和应用前景。     

火焰辅助热解方法制备Ag_2O/TiO_2及其光催化制氢性能

以钛酸丁酯和硝酸银为前驱体,采用一步火焰辅助热解法制备了Ag_2O/TiO_2光催化剂并研究了样品在紫外-可见光照射下的光催化制氢性能。利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)和紫外-可见漫反射吸收光谱(UV-Vis DRS)对样品进行了表征。XRD结果表明TiO_2均为锐钛矿晶型,Ag的引入对XRD结果无明显影响。SEM图显示未修饰的TiO_2是微球形貌,随着引入Ag含量的增加,微球减少直至消失。通过XPS分析和化学沉淀法表明样品中Ag的存在形式为Ag_2O。UV-Vis DRS测试发现引入Ag后提高了样品的光吸收。前驱体中Ag的量影响样品的光催化活性,最高的光催化制氢的活性可以达到相同条件下的P25的15倍。对光催化反应后的样品进行分析,认为在光催化过程中部分Ag_2O通过光生电子转化为Ag形成Ag/TiO_2,进一步提高光催化制氢活性。     

紫外光下纳米TiO2薄膜亲水性机理的电化学研究

利用溶胶 凝胶方法在透明导电玻璃ITO (SnO2 ∶In)表面制备纳米TiO2 薄膜 ,XRD谱图表明TiO2 是锐钛矿晶型 ,AFM (Atomic Force Microscope)测得薄膜表面粒子约为 10 0nm .研究了ITO表面纳米TiO2 薄膜的光致亲水性变化 .通过循环伏安技术测定TiO2 薄膜电极在 2 5 3.7nm的紫外光照射后的电化学行为推测光致亲水性机理 .发现在紫外光照射一定时间后 ,TiO2 薄膜电极的循环伏安图在 +0 .0 35V处出现新的氧化峰 ;且随光照时间的增加 ,氧化峰的峰电流增大 ,溶液中的溶解氧对峰电流的大小有明显影响 .实验表明 ,在紫外光照下电极表面有Ti3 + 产生 ,证实了TiO2 薄膜的光致亲水性转变过程与Ti3 + 的生成导致的表面结构变化有关