铈、锂盐对铝阳极氧化膜的协同封闭作用

研究了铈、锂盐在铝阳极氧化膜封闭处理中的协同作用.场发射扫描电镜和X射线衍射谱对铈、锂盐协同封闭前后铝阳极氧化膜形貌和结构的研究结果表明，封闭后膜表面的孔洞消失，封闭产物分布均匀，封闭后膜仍然以非晶态形式存在.根据X射线光电子能谱的结果，封闭后的膜主要由含结晶水的Al2O3及铈、锂的混合氢氧化物组成，同时膜中还含有及封闭溶液组分中的一些阴离子.电化学阻抗谱的研究结果表明铈、锂盐协同封闭能够显著提高膜的耐蚀性能.在实验结果基础上，初步认为铈、锂盐封闭是通过生成结构紧密的封闭产物填充、覆盖膜孔，从而显著提高铝阳极氧化膜的耐蚀性能.     

“电极/溶液”界面的椭圆偏振测量技术研究进展

椭圆偏振测量技术是通过解析偏振光束在界面上或薄膜中反射或透射时偏振状态的变化,获取界面或薄膜的厚度、复折射率等性质的一种光学方法,是一种高灵敏度、非破坏性的原位实时表征技术,被广泛应用于"电极/溶液"界面的研究.本文简要介绍了椭圆偏振测量技术的基本原理及其最新发展,并着重评述了能源电化学、材料电化学、电分析与生物电化学等领域中,应用椭圆偏振测量技术研究"电极/溶液"界面的现状.     

几种稀土盐封闭的铝阳极氧化试样的腐蚀行为

为提高铝硫酸阳极氧化膜的抗污染和防腐蚀性能，分别采用环境友好的铈盐、钇盐和镧盐溶液对阳极氧化膜进行了封闭处理。采用动电位极化法比较了不同稀土盐封闭的铝阳极氧化试样在弱酸性NaCl腐蚀介质中的电化学行为，采用扫描电子显微镜（SEM）和能量色散谱（EDS）对封闭试样腐蚀前后的表面形貌、组成进行了表征。结果表明：在腐蚀介质的侵蚀及强电化学极化条件下，铈盐和镧盐封闭的阳极氧化膜对铝基体具有较好的保护作用，而钇盐封闭膜的保护作用则较差。这种差别的主要原因是不同稀土盐封闭过程中封闭产物的析出倾向及速率不同。     

镁合金表面镧、钐稀土防护膜研究

利用化学转化处理在AZ31镁合金表面制备两种非铈稀土防护膜--镧膜和钐膜.采用电化学阻抗谱(EIS)方法评定膜层的防护效果,采用扫描电子显微镜(SEM)和能量色散谱(EDS)表征膜层的表面形貌及组成.结果表明:镁合金表面镧、钐转化膜均由相应的稀土氢氧化物/氧化物及基体金属氢氧化物/氧化物组成;镧转化膜均匀、致密,对基体金属防护效果好,而钐转化膜呈碎片状,部分覆盖基体表面,防护作用很弱.初步探讨了成膜机制.     

椭圆偏振光谱技术的腐蚀研究应用

椭圆偏振光谱技术是一种高度灵敏、非破坏性的原位实时表征技术,可获取腐蚀过程"电极材料-介质"界面的动态变化信息,因此在腐蚀研究中得到了广泛应用.本文结合解析椭圆偏振光谱数据所采用的光学模型的发展,介绍了近年来椭圆偏振光谱技术在腐蚀研究中的典型应用,并分析了该技术的发展趋势.     

原位椭圆偏振光谱研究多孔阳极氧化铝初期生长过程

根据铝阳极氧化初期不同阶段Al-H2SO4体系的界面特征建立多个光学模型,并采用有效介质近似解析了高时间分辨率的原位椭圆偏振光谱数据,详细获得铝阳极氧化初期的Al2O3-Al界面层、Al2O3阻挡层以及多孔层组成、厚度变化的动态信息.根据光学模型及计算结果,可以清楚地分辨铝阳极氧化过程中的阻挡层形成、孔洞萌生、孔洞发展以及多孔层稳定生长等4个阶段.在多孔层稳定生长阶段,阻挡层厚度及多孔层孔隙率几乎不变,而多孔层厚度随时间线性增长,其速率为5.8nm·s-1.     

镧掺杂对锐钛矿TiO2电子结构与光催化活性影响的第一性原理研究

基于DFT+U方法,对镧掺杂锐钛矿TiO₂及其氧空缺的稳定性以及对电子结构、光催化性质的性质进行了第一性原理研究．计算结果表明掺杂浓度和位置对结构稳定性的影响机制符合鲍林规则;结合晶体场理论和结构形变以及态密度的分析发现镧掺杂对带隙的调制不是通过掺杂带的引入,而是由结构形变决定．吸收光谱的模拟结果显示通过镧掺杂会提高可见光的吸收效率,和实验结果吻合．对氧空缺的后续研究表明氧空缺的存在会增强镧掺杂锐钛矿TiO₂的稳定性,提高其光催化活性．     

AZ31和AZ61镁合金在模拟海水中的腐蚀电化学行为

应用极化曲线、电化学阻抗谱方法研究了两种Mg-Al-Zn系合金--AZ31和AZ61在模拟海水中的腐蚀电化学行为.根据两种镁合金在浸泡过程中腐蚀介质pH值的变化以及扫描电子显微镜对合金微观金相组织和腐蚀形貌的观察,讨论了镁合金的腐蚀机理及合金元素Al的含量对镁合金耐蚀性能的影响.结果表明,AZ61镁合金具有比AZ31镁合金更好的耐蚀性能,其原因主要是AZ61镁合金中Al含量较高使合金的微观组织结构更有利于耐蚀性能的提高.     

Fe-H2SO4体系中外电阻诱发电化学振荡的实验研究

电化学振荡是电化学体系在远离平衡条件下出现的电流或电压随时间周期变化的现象，由于它可以作为系统复杂动力学行为的典型范例，因而引起了人们极大的兴趣。目前的相关研究不仅包括发现新的振荡体系^[1-4]以及明确产生振荡的内部电化学反应机制^[5-8]、还涉及探索电阻^[5,9-13]、噪音^[16,17]等外部因素的耦合作用，特别是对于电阻耦合作用的研究近年来颇受关注。     

铜电极在弱碱性介质中腐蚀行为的研究

应用循环伏安法和现场椭圆偏光法研究了弱碱性介质中铜的腐蚀、钝化过程,并用二组分有效介质模型对光学实验结果进行了拟合。结果表明金属铜在腐蚀达到稳态时其表面氧化膜具有一定的组成和厚度;反应生成的CuO比Cu2O更为致密,因而对基体具有更好的保护作用;CuO的阴极还原过程可能会涉及到还原中间产物Cu^+的岐化反应,该岐化反应的进行有助于铜耐蚀性的提高;CuO的还原可以在小于-0.45V(vs.SCE)的电位范围内与Cu2O的还原同时进行,椭圆偏光实验不仅与电化学和光电化学实验的结果一致,还能定量地确定膜的厚度、折射率等性质;并根据有效介质模型,可以计算得到不同时刻电极表面膜组成的改变;从而为研究电极反应机理提供新的证据。