Pt/TiO_(2)-CN_(x)催化剂中纳米TiO_(2)(A)/(R)相含量的电催化“火山形”效应北大核心CSCD

由于燃料电池催化剂的电催化活性与Pt颗粒尺寸、催化剂载体、辅助催化剂的关系仍不清楚。为此,本文采用FESEM、XRD、BET、TEM和CV等方法,以存在Pt纳米颗粒、CN_(x)纳米线、TiO_(2)辅助催化剂的多成分复杂结构Pt/TiO_(2)-CN_(x)体系为研究对象,进行了TiO_(2)锐钛矿(A)/金红石(R)相含量对Pt电催化剂电化学活性面积的研究。结果表明,TiO_(2)在700 ℃~900 ℃热处理过程中发生锐钛矿-金红石相变,同时伴随着两相晶粒尺寸的长大,锐钛矿相在900 ℃时完全转化为金红石相。TEM结果表明超细小Pt纳米颗粒成功负载在TiO_(2)-CN_(x)载体表面,粒径尺寸范围为1.8~2.8 nm。TiO_(2)(A)/(R)相含量对TiO_(2)-CN_(x)载体的BET比表面积和Pt/TiO_(2)-CN_(x)催化剂真实“有效的”电化学活性面积(ECSA)都存在“火山形”效应。当金红石相含量为25%时,TiO_(2)(25%R)-CN_(x)载体和Pt/TiO_(2)(25%R)-CN_(x)催化剂具有最大的比表面积和最多的电化学活性位点。原因推测可能是随着金红石相含量的增加,当金红石含量为25%时Pt纳米颗粒和TiO_(2)(25%R)-CN_(x)载体之间存在强烈的金属-载体相互作用,可以锚定超细小Pt纳米颗粒,导致Pt/TiO_(2)(25%R)-CN_(x)催化剂具有最高的ECSA。因此,Pt/TiO_(2)(25%R)-CN_(x)较适宜做燃料电池的催化剂。     

Ti基IrO2＋Ta2O5阳极在H2SO4溶液中的电解时效行为

研究了450 ℃制备所得Ti/70％IrO2 30％Ta2O5（摩尔分数）高寿命阳极在H2SO4溶液电解过程中电极的物理、化学及电化学性能的时效行为.结果发现，整个电解过程可分为“活化”、“稳定”及“失效”三个阶段.在“活化”及“稳定”区内主要发生电极表面活性氧化物的溶解，涂层中IrO2金红石相的（110）、（101）晶面择优取向随电解时间延长而减弱，而（002）晶面择优增强.但是在“失效区”内，各晶面的择优程度却不随电解时间的变化而变化，这表明在“失效区”内氧化物的损失机制发生了变化.电化学阻抗谱测试表明，电极的析氧电化学反应电阻随电解时间的延长发生缓慢而连续的上升，而整个电极的物理阻抗在“失效区”内却发生突升现象.X射线衍射分析（XRD）表明，随电解时间的延长TiO2金红石相的衍射强度增大，达“失效区”时衍射强度发生突升.根据实验现象特别是“失效区”内阳极的时效行为提出高寿命Ti基氧化物涂层阳极的失效机制.     

高性能ZnO纳米块体材料的制备及其拉曼光谱学特征

利用六面顶高压设备制备了高密度、低脆性、纳米级的ZnO块体材料，用MDI/JADE5 X射线衍射仪(Cu靶)和XL30S-FEG场发射扫描电子显微镜对高压样品的相组成、晶粒尺寸及微观形貌进行了表征.利用E55+FRA106/5傅里叶变换激光拉曼光谱仪通过ZnO块体样品位于50—500cm^-1之内的拉曼光谱, 研究了极性半导体纳米材料的拉曼光谱学特征.发现在极性半导体ZnO纳米块体材料中，没有出现明显的尺寸限制效应. 关键词： ZnO纳米块体 拉曼光谱 尺寸限制效应     

脉冲阳极电沉积制备锰氧化物涂层电极

采用脉冲阳极电沉积工艺制备掺杂的锰氧化物涂层电极, 并利用FESEM、SEM、XRD及电化学等方法研究了涂层电极的形貌、相结构及性能. 结果表明, 该方法通过脉冲参数的调整, 可获得优异的电催化性能与稳定性能的涂层电极. 当脉冲频率(f)为90 Hz, 脉冲通断比为1:2时, 具有较大的镀速, 获得较厚的涂层; 氧化物为独特的纳米线与近球状纳米颗粒共聚的网络结构, 不仅增加了电极的电催化活性, 而且有效提高了电极的使用寿命,加速寿命达到1635 h, 比直流阳极电沉积提高55.3%.     

CO_2环境中P110钢阳极溶解过程EIS特征

研究了P110油管钢在CO2 饱和的模拟油田采出液中 ,阳极极化下的EIS谱随温度的变化规律 .结果表明 :在低于 90℃的范围内 ,存在一个谱图转变临界温度 ,临界温度之下为三个时间常数型谱图 ,临界温度之上为两个时间常数型谱图 .从阳极反应机理和CO2 腐蚀特征出发对试验结果进行了解释 .     

Zn-Ni合金共沉积电化学行为与机理研究

采用直流电镀方法,研究了氯化铵体系的Ｚｎ－Ｎｉ合金共沉积过程的电化学行为以及相随的析氢规律．在外加２Ａ／ｄｍ２阴极电流下,测定电极的交流阻抗谱,提出Ｚｎ－Ｎｉ共沉积过程等效电路模型     

电解制备二氧化锰强酸性电解液中气体扩散电极的稳定性与失效行为

采用气体扩散电极(GDE)代替传统析氢阴极电解制备二氧化锰(EMD),重点研究了气体扩散电极在强酸性MnSO4-H2SO4电解液中的稳定性、寿命及失效行为.结果表明:气体扩散电极在MnSO4-H2SO4电解液中重现性好、具有一定的稳定性,寿命可达400 h;平行实验表明,阳极沉积一定厚度的EMD是槽电压第一次升高的主要原因;电流密度为100 A m-2时,气体扩散电极失效前阴极过程的速度由氧的离子化反应和氧的扩散混合控制,失效后阴极过程由氧去极化和氢去极化共同组成,主要发生析氢反应;催化层聚四氟乙烯(PTFE)网络结构的破坏和镍网层的溶解是电极失效的原因之一;Pt的团聚降低了电极的电催化活性,是电极失效的主要原因;阴极失效是槽电压再次升高的主要原因.     

采用两种喷涂技术制备铁基合金涂层的摩擦磨损特性研究

利用超音速火焰喷涂(HVOF)技术和等离子喷涂(ASP)技术,分别在0Cr13Ni5Mo不锈钢基体上制备了铁基非晶合金涂层和铁基非晶纳米晶涂层,研究了2种涂层在室温下的摩擦磨损特性,并探讨其磨损机理.结果表明,2种热喷涂涂层中以等离子喷涂工艺制备的铁基非晶纳米晶涂层的耐磨性较好,其主要原因是等离子喷涂涂层具有高硬度的同时在涂层中弥散分布着纳米晶颗粒,两者共同增强了涂层的耐磨性能.采用等离子喷涂技术制备的涂层的磨损机制主要为磨粒磨损,而超音速火焰喷涂技术制备的涂层的磨损机理为粘着磨损和疲劳磨损的综合作用,其中以疲劳磨损为主.     

稀土对3Cr2W8V钢多元共渗及金相组织的影响

(一)实验方法 经调质处理尺寸为10×10×10mm的3Cr2W8V钢试样,在7kW井式滴控坩埚炉中,采用滴注式气体共渗工艺,共渗介质为自配的稀土渗剂,稀土加入量为5g/L,在580℃进行共渗处理。 用Plasma 300 ICP和X射线衍射仪分析检测稀土;用显微硬度法确定渗层深度和显微硬度分布。     

SbOx+SnO2中间层对Ti/MnO2电极性能的影响

采用热分解方法制备了含SbO_x+SnO₂中间层的钛基二氧化锰电极. 在0.5 mol·L^-1 H₂SO₄溶液中对添加和没有添加SbO_x+SnO₂中间层的二氧化锰阳极进行了加速电解试验. 采用极化曲线和循环伏安曲线测量电极的析氯反应. 用循环伏安曲线和电化学阻抗谱来分析电极电解过程中内部结构和表面的变化. 结果表明, 二氧化锰阳极钝化失效的主要原因是绝缘的TiO₂层的生成和变厚. 引入中间层可以降低钛基体和活性涂层间的电阻, 并且在电解过程中, 可以显著延缓接触电阻的升高, 从而可以显著提高其寿命.