Response mechanism of platinum electrode to uncoupled ions(Ⅰ)——Response of platinum electrode to Pb~(2+),Cd~(2+),Ca~(2+) and Mg~(2+)

The transient response mechanism of the platinum electrode to the uncoupled ions may be interpreted with the mixed phase formation (MPF) model of the transient response of precipitate-based ion-selective electrodes to interfering tons for Kxy<<1 It is discovered that the peak height of the transient signal is related to the solubility of M(OH)2 and hydration heat of M2+ The relation between the positive peak height of transient signal of Pb2+ or Cd2+ and lgaM obey tne Nernst equation,while that of Ca2+ or Mg2+ does not.The equilibrium potential is not of Nernst response for all ions.     

钒离子掺杂对TiO2光催化剂薄膜催化活性的影响

采用溶胶凝胶工艺在普通玻璃表面制备了钒离子非均匀掺杂的TiO2薄膜,运用XRD研究了其光催化复合薄膜的表面特征.以光催化降解甲基橙溶液为模型反应,表征薄膜的光催化活性,结果表明,将钒离子富集在TiO2薄膜内部时,最佳掺杂浓度为1.0%(V/Ti原子百分比),最佳降解表观速率常数为7.44×10-3min-1,约是纯TiO2的2.3倍,有效地提高了TiO2半导体的光催化效率.通过XPS与电化学方法进行分析,说明将钒离子富集在TiO2薄膜内部十分有利于电子-空穴的分离,增强了光生电子与空穴的分离效率.     

铂电极响应非电对离子的机理研究——Ⅰ.铂电极对Pb~(2+),Cd~(2+),Ca~(2+),Mg~(2+)的响应

铂电极对非电对离子的瞬时响应机理可用沉淀基离子选择电极对K_(XY)<<1的干扰离子瞬时响应的“混合相形成”模式解释。瞬时讯号峰高度与M(OH)_2的溶解度和M~(2+)的水合能有关。Pb~(2+)和Cd~(2+)的瞬时讯号正峰高度与lga_M呈Nernst关系,而Ca~(2+)和Mg~(2+)不是这种情况。所有离子的平衡电位不是Nernst响应。     

层状二氧化锰和2,2'-联吡啶铁自组装膜的制备和光电性能研究

采用静电吸附层-层自组装方法制备了层状二氧化锰/2,2'-联吡啶铁自组装膜材料,借助扫描电镜(SEM),紫外可见光谱(UV-Vis)和电化学工作站等测试手段对自组装膜的结构与性能进行了表征.结果表明,该自组装膜具有均匀的表面和紧密的层状结构,在可见光照射条件下该自组装膜电极的氧化还原电流明显增加了.层状二氧化锰/2,2'-联吡啶铁自组装膜电极,在可见光照射条件下光电降解有机染料罗丹明B(1×10-5mol/L)反应80min降解率达到了57%.     

铂电极响应非电对离子的机理研究(Ⅱ)

预处理的铂电极对一系列金属离子Ｍ＾２＋活度阶梯变化的响应都是非单一突跃型瞬时信号。提出了离子交换反应历程,认为离子水合吉氏自由能－ΔＧ＾０ｈ（Ｍ＾２＋）相当于离子交换反应的活化能。用离子交换过程ΔＧ＾－ｈ（Ｐ＾２＋ｔ）与ΔＧ＾０ｈ（Ｍ＾２＋）之差合理地解释了不同离子瞬时信号峰高的次序。证明电极瞬时电位不是决定于离子扩散速度而是决定于离子交换速度。     

沉淀基离子选择电极对干扰离子的动力学响应研究

用活度阶梯法研究了AgI,AgBr,CuS,PbS和CdS电极对干扰离子的动力学响应.溶液中含一定浓度主要离子时上述电极对某些干扰离子响应非单一突跃型瞬时信号;溶液中不含主要离子时,除了AgBr电极响应Cl^-外,其它都响应单一瞬时信号.离子交换产物的溶解度越小,离子的水合焓差越小,瞬时信号峰高度越大.离子水合焓差对瞬时信号峰高度的影响说明,试液高速喷向电极表面时由于扩散层厚度很薄,电极对干扰离子响应瞬时信号的峰电位不决定于离子扩散速度,而决定于离子交换速度.除CuS电极外,根据其它电极非单一突跃型瞬时信号所测定的平衡电位选择性系数K_xy^e与相应化合物溶度积比值是一致的.     

铂电极对铜和银非电对离子瞬时响应信号的研究

用活度阶梯变化法测量了铂电极对Ｃｕ＾２＋、Ａｇ＾＋的瞬时响应信号为单峰类型，并且在一定浓度范围呈Ｎｅｒｎｓｔ关系。进一步证实了平衡时间子交换产物的摩尔分数Ｓｅｑ值对瞬时响应信号类型的影响。     

Cu@Pt/MWCNTs-MnO2电催化剂的制备及电催化性能研究

通过浸渍还原法,以乙二醇作为还原剂,以H2PtCl6 6H2O作为Pt的前驱体制备了Cu@Pt/MWCNTs核壳型电催化剂;通过水热法,以KMnO4和Mn(NO3)2作为锰源制备了α-MnO2和β-MnO2,并把Cu@Pt/MWCNTs核壳型电催化剂与二氧化锰进行掺杂制得Cu@Pt/MWCNTs-MnO2复合材料.利用XRD,SEM,TEM对复合材料的结构和形貌进行表征,利用循环伏安测试曲线和阴极极化曲线等电化学测试方法对电催化剂的性能进行测试.结果表明,电催化剂中Cu@Pt纳米颗粒为核壳型,粒径为6～8 nm,MnO2的晶型为α-MnO2和β-MnO2;另外,Cu@Pt/MWCNTs-MnO2复合材料具有良好的催化性能,其中Cu@Pt/MWCNTs-β-MnO2电催化剂的电化学性能较好,具有较大的电化学活性面积,为71.1 m2 g-1,同时对MnO2促进氧还原的机理进行了初步探讨.     

新型聚苯并咪唑树脂的微波合成及质子交换膜的性能

采用微波合成法, 调整己二酸和2,6-吡啶二甲酸2种二酸单体的配比, 使其与联苯四胺进行三元共聚, 制备出一系列新型含脂肪链结构的聚苯并咪唑(PBI)类质子交换膜, 并用红外光谱、 热重分析进行了表征, 对膜的吸水率、 溶胀率、 质子传导率、 机械强度及抗氧化性能等进行了测试. 当己二酸与2,6-吡啶二甲酸的摩尔比为3: 2时, 所制备的PBI-C₂膜掺杂磷酸后在160℃下的质子传导率可达30 mS/cm, 拉伸强度在常温下可达77.54 MPa, 断裂伸长率为39.25%, 最大储能模量为9.0623 MPa, 最大损耗模量为8.36 MPa, 玻璃化转变温度为360℃, 芬顿试验192 h后膜的降解率仅为0.21%, 表明PBI-C₂膜在高温质子交换膜燃料电池中具有较好的应用前景.     

用于碱性膜燃料电池的新型聚苯醚阴离子交换膜的制备与性能

以2,6-二甲基聚苯醚(PPO)为原料, 经溴代及N-甲基咪唑季铵化反应, 制备了N-甲基咪唑季铵化PPO, 并进行了红外光谱(FTIR)和氢核磁共振波谱(¹H NMR)表征.所得季铵化产物与聚乙烯醇(PVA)按不同比例共混后用戊二醛交联成膜, 在碱性液中浸泡转化为OH^-型, 得到一系列阴离子交换膜.通过扫描电子显微镜(SEM) 、交流阻抗(AC)、拉伸实验和热重分析(TGA)等手段考察了膜的微观形貌及电导率、力学性能、热稳定性及耐碱性等性能.结果表明, 膜的外观形貌平整均一; 含水率为50.4%~151.2%; 溶胀度为79.2%~164.2%; 离子交换容量为0.47~1.52 mmol/g; 90℃时, M4膜的电导率高达49.1 mS/cm; 断裂伸长率达到128%, 极大改善了PPO膜应力易裂的状况.同时, N-甲基咪唑鎓基团分解温度达到170℃, 高于常用的阴离子交换膜中的季铵基团(120℃).在2 mol/L的NaOH溶液中浸泡192 h后, 电导率仅下降19%, 具备良好的耐碱性能力.