PbO2阳极在硫酸溶液中的析氧失活行为

采用热分解鄄电镀法制备了以Sb 掺杂SnO₂(Sb-SnO₂)为底层的Ti 基PbO₂阳极(Ti/PbO₂). 采用加速电解寿命测试、电化学阻抗谱、XRD、SEM-EDX 等技术, 研究了Ti/PbO₂阳极在硫酸溶液中的电解失效行为和机制.结果表明,在新制备的PbO₂镀层中, 由于氧空位的存在, PbO₂镀层的内应力表现为拉应力, 随着电解的进行, 阳极表面生成的活性氧原子在向基底扩散的过程中, 将Pb³⁺态氧化为Pb⁴⁺态, 逐渐占据镀层内作为自由电子施主的氧空位, 这不仅导致镀层的导电性能下降, 同时使镀层的应力逐渐由拉应力转变为压应力, 镀层性质逐渐劣化. 这一过程基本结束时,活性氧原子才大量扩散至Ti基底导致基底的钝化, 在Ti 基底和镀层界面出现显著的界面应力, 在界面应力和镀层内压应力的共同作用下, 阳极出现鼓泡、脱落, 迅速进入失活阶段.     

用CR传输线模型研究涂层/金属体系阻抗谱

根据CR传输线模型和QR电路之间的关系,建立了拟合其初值的计算方法,借助Z-View软件,可求得各元件精确值.根据电容（Ci）和电阻（Ri）随特征频率（f*）的分布,推导了元件相对增量与恒相位角元件（Q）指数参数n的关系. 结果表明, 当n小于0.5时,Ci比Ri增加得更快,从新的角度说明了n的物理意义及其和界面脱层之间的关系.作为应用实例,拟合了不同特征的电化学阻抗谱,分析了有机涂层/金属腐蚀体系阻抗变化的具体过程,区分了点蚀和脱层因素对阻抗谱的影响,从高阻抗体系同时得到了与不同空隙率有关的涂层电容和电阻值,并根据涂层体系的不均匀特征探讨了模型结构的物理意义.     

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.     

聚乙撑二氧噻吩导电聚合物上吗啡的电化学检测

在水相中电沉积制备得到了聚乙撑二氧噻吩（PEDOT）导电聚合物膜,研究了沉积电量、沉积电位等因素对聚合物膜的电化学活性及其在水溶液中检测吗啡的电化学响应的影-向．结果表明．沉积电量为20～40mC,沉积电位为1．2V（相对于Ag／AgCl电极）时所得的聚合物膜对吗啡具有最高的电化学响应．在此基础上,研究了PEDOT膜修饰电极在不同浓度的吗啡水溶液中的电化学检测,发现在0．05～6mmol·L^-1浓度范围内具有很好的线性响应．最低检测限为0．05mmol·L^-1,相关系数达0．995．     

直接热氧化制备氧化钛薄膜电极的研究Ⅱ.光电性能

采用电化学阻抗谱和光电响应等手段对在光照下热氧化制备的氧化钛膜的阻抗和光电性质进行了研究.结果表明,随氧化温度升高,界面电荷转移电阻减小,光电流逐渐增大,苯胺的光电催化速率降解增大.温度大于600℃后,电极的光电性能急剧降低.热氧化制备的氧化钛膜电极的结构、界面电荷转移电阻、光电流和光电催化降解苯胺的速率之间存在良好的相关性.     

直接热氧化制备氧化钛薄膜电极的研究Ⅰ. 制备、结构和电化学性质

采用原子力显微镜、 X光衍射仪、电化学阻抗谱等手段对热氧化制备氧化钛膜的结构和电化学性质进行了研究.结果表明,金属钛直接热氧化制备的薄膜为金红石型二氧化钛薄膜;随氧化温度升高和时间延长,薄膜结晶度逐渐增大;随氧化温度升高,二氧化钛平带电位向负方向移动;当温度大于600℃后,二氧化钛结晶致密,电子导电性减小.     

铁阳极在浓NaOH溶液中的极化特征

使用极化曲线、电解曲线对纯铁电极在浓NaOH 溶液中的极化过程进行了研究. 结果表明, 碱溶液温度越高, 碱浓度越低,电流密度越高, 铁阳极越容易发生钝化;但在某些情况下, 铁电极出现钝化的现象很微弱甚至观察不到.电解法制备高铁酸盐的适宜条件为, 温度25-35 ℃, 极化电流密度≤4.7 mA·cm-2, 碱浓度≥ 14.5 mol·L-1. 用电化学阻抗谱(EIS)研究了上述极化过程中电极表面的阻抗变化情况, 据此描述了铁阳极在浓NaOH溶液中超钝化区极化时的阶段特征.     

IrO2电极在4-氯苯酚水溶液中的电化学活性

研究了在4-氯苯酚(简称氯酚)电化学稳定窗口内氯酚对Ti基IrO2电极在酸性水溶液中电化学活性的影响. 循环伏安(CV)与电化学阻抗谱(EIS)测试均显示, 几乎在整个氯酚的电化学稳定电位区间内, 氯酚对氧化物电极均起到活化作用. 以金属Ir电极为对比试样的测试结果却显示, 由于氯酚易于在金属表面吸附, 氯酚在其电化学稳定窗口内对金属电极的活性产生抑制作用. 基于氯酚对上述两类电极电化学行为影响的差异, 提出活性氧化物自身在上述电位区间内发生从低价态到高价态的转变, 进而用于氧化去除吸附在电极表面的有机分子, 可能是氯酚对IrO2电极造成活化的主要原因.     

含氟水溶液中电化学刻蚀氟化WO3薄膜电极增强可见光光电化学性能

报道了在含氟的酸性水溶液中, 对电沉积制备的WO3薄膜电极进行电化学刻蚀, 并采用光电化学、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、光电子能谱(XPS)、紫外-可见漫反射光谱、光致发光(PL)等方法对电极进行了表征. 结果表明, 刻蚀使电极比表面积增大, 质量减少, 重要的是可使电极表面状态发生变化. 在相同催化剂质量和比表面积的条件下, 这种变化显著提高了WO3薄膜电极在可见光和紫外-可见光照下的光电转换性能. 机理研究表明, 电极光电化学性能提高可归因于刻蚀使电极表面发生氟化, 光生载流子表面复合中心数目减少, 平带电位负移. 刻蚀对电极的吸光性质和晶体结构等未检测出明显变化. 氟化电极在酸性中具有良好的光电化学稳定性.     

因次分析法在电化学噪声分析中的应用

采用电化学噪声技术,研究了铝合金2024-T3在NaCl溶液中孔蚀过程的电化学噪声特 征.结果表明:电化学噪声的时域数据通过传统的FFT变换后得到的频域曲线SPD的特征参数(W 、、k和fc)均不能单独正确地刻画材料表面孔蚀的强度和趋势.基于因次分析法的基本原理 和对材料腐蚀过程影响因素的分析,从电化学噪声频域曲线SPD的特征参数出发,导出了能正 确表征材料表面孔蚀强度和趋势的两个参数SE和SG.其中,SE正比于孔蚀的强度IS,而SG的意 义仍在进一步的研究之中.