模拟水中铜镍合金B10耐蚀性的光电化学研究

采用循环伏安、光电化学和电化学阻抗谱技术对模拟水中铜镍合金B10的腐蚀行为进行了研究.在电位从正往负向扫描中 B10表面膜显示p-型光响应,光响应来自电极表面的Cu2O层,但最大光电流比硼砂-硼酸中的要低。B10电极的耐蚀性能随着溶液中Cl-、SO42-和S2-浓度及pH的增加而降低。温度的升高会导致光电流由p-型转为n-型,耐蚀性能急剧下降。电化学阻抗谱测量结果与光电化学方法得到的结果相一致。     

新型双核铜金属配合物为中性载体的硫氰酸根离子高选择性电极的研究

研制了基于N,N'-亚乙基(μ-5,5-亚甲基-二水杨醛根)(乙酰丙酮根)合二铜(II) [Cu₂(II)-MDSBAE]金属配合物为中性载体的阴离子选择性电极. 试验表明, 以Cu₂(II)-MDSBAE金属配合物为中性载体的电极对SCN^－具有良好的电位响应特性, 且呈现反Hofmeister行为,其选择性序列为: SCN^－＞Sal^－＞I^－＞ClO₄^－＞NO₃^－＞Br^－＞NO₂^－＞Cl^－≈SO₃^2－＞SO₄^2－. 在pH 5.0的磷酸盐缓冲体系中, 电极电位呈现近能斯特响应, 线性响应范围为1.0×10^－6～1.0×10^－1 mol/L, 斜率为－53. 6 mV/dec (25 ℃), 检测下限为8.1×10^－7 mol/L. 用交流阻抗研究了电极的响应机理, 并用紫外可见光谱技术测定了电极载体与SCN^－, Sal^－, I^－, ClO₄^－和NO₃^－离子间的配位数及缔合常数. 将该电极用于实验室废水和工业废水中硫氰酸根的检测, 其结果令人满意.     

ZnO·WO3悬浮水溶液中SO2的光催化氧化

本文考察了ZnO·WO₃悬浮水溶液中污染物SO₂的可见光催化氧化并建议通空气处理较高浓度的SO₃^2-扩水溶液。含0.15mol/LSO₃^2-水溶液可见光照2h可将SO₃^2-基本上光催化氧化成SO₄^2-。对这光助SO₃^2-自发氧化反应中可能平行存在的自发、多相催化、光化学和光催化等反应进行实验对比;筛选出克分子比0.5ZnO·WO为最佳掺杂配比;考察了光催化剂热处理、空气流量、pH对光催化活性的影响,得出pH7.5为最佳值;太阳光催化SO₃^2-氧化速率比室内实验更快,展现了利用太阳能于环保的应用前景,对所有实验结果都给以理论解释,并提出一个较详细的反应机理。     

湿法脱硫浆液中Hg2+的还原机制研究

针对燃煤电厂湿法脱硫浆液中Hg²⁺易被还原的特性,研究Hg²⁺在模拟湿法脱硫系统中的迁移机制,考察了浆液温度、pH值以及SO₃^2-、Cl^-、Ca²⁺、Mg²⁺浓度等因素对Hg²⁺还原性能的影响。结果表明,Hg²⁺还原率随着浆液中SO₃^2-浓度的增大而降低;pH值对Hg²⁺的还原呈先增加后降低的趋势,在pH值为5.5时还原率最高;温度的升高不利于浆液中稳定的二价汞盐络合物存在,导致Hg²⁺还原率增加;Ca²⁺、Mg²⁺以及Cl^-浓度的增加有利于形成稳定化合物,从而抑制Hg²⁺的还原。     

海水环境中典型阴离子对5083铝合金腐蚀行为的影响

采用析因分析试验及动电位极化曲线、电化学阻抗谱(EIS)等测试方法,研究了海水环境因素中的典型阴离子（Cl^-、HCO₃^-、SO₄^2-交互作用对5083铝合金耐蚀性的影响. 结果表明,三种阴离子中,Cl^-、HCO₃^-对铝合金点蚀起促进作用. Cl-与HCO₃^-交互作用时,在Cl^-浓度一定的情况下,随着HCO₃^-浓度的增加,5083铝合金耐蚀性呈现出上升→下降→再上升的趋势,在70～90mg•L^-1时耐蚀性能明显降低;在HCO₃^-浓度一定的情况下,Cl^-浓度较低时5083铝合金耐蚀性比Cl^-浓度较高时差. 在Cl^-、HCO₃^-浓度较低情况下,SO₄^2-具有抑制腐蚀的作用;当Cl^-、HCO₃^-浓度较高时,SO₄^2-抑制腐蚀的作用不明显.     

缓蚀剂对铜作用的激光扫描微区光电化学研究

采用激光扫描微区光电化学显微技术(PEM)对不同浓度下的苯并三氮唑(BTA)及其衍生物4-羧基苯并三唑甲酯与5-羧基苯并三唑甲酯的混合物(CBTME)在硼砂缓冲溶液(pH9.2)中对铜电极的缓蚀作用作了比较研究。研究发现当电位正向扫描至某一电位时,一定浓度的BTA或CBTME作用下,铜电极光响应由p-型转化为n-型,并可依此判断缓蚀剂的缓蚀性能,n-型光响应越大,缓蚀剂的缓蚀性能越好,与循环伏安光电流及交流阻抗测试的结果相一致;实验还发现,影响缓蚀剂对铜作用的过程不仅与缓蚀剂本身有关,还与电极电位有关。在一定的电位与一定的缓蚀剂浓度下可观察到铜电极表面共存着p-型和n-型区域及p转n的过程,因此可从微观上观察到缓蚀剂与铜表面作用的过程,为缓蚀剂的应用建立了良好的理论基础。     

实验参数对磁性AgI-BiOI/CoFe2 O4光催化剂湿法脱除Hg0的影响

采用水热-共沉淀法制备了一种新型的磁性AgI-BiOI/CoFe₂O₄复合材料光催化剂,考察了荧光灯辐照下光催化剂脱除模拟烟气中单质汞（Hg⁰）的性能,研究了实验参数对脱汞性能的影响及反应产物。结果表明,AgI-BiOI/CoFe₂O₄光催化剂的热稳定性较差,当煅烧温度超过400 ℃时该光催化剂的化学成分会发生变化;随着催化剂用量、反应溶液pH值、反应溶液温度和烟气中O₂浓度的增加,脱汞效率先增加后不变或下降;反应溶液中存在的CO₃^2-和SO₄^2-对脱汞效率有一定的抑制作用;当通入SO₂时,脱汞效率急剧下降;而NO对脱汞效率的抑制作用相对较小。反应产物分析表明,SO₂、NO和Hg⁰的最终氧化产物分别是SO₄^2-、NO₃^-和Hg²⁺     

镁合金在含F－的NaOH溶液中钝化行为的电化学研究

采用极化曲线、电容-电位曲线、Mott-Schottky分析以及电化学阻抗(EIS)等电化学方法研究了镁合金在含F^－ NaOH溶液中的阳极钝化行为. 结果表明, 在－1.2～1.8 V的电位范围内, 镁合金在含F^－的NaOH溶液中发生阳极钝化. 所形成的钝化膜表现出n型半导体的导电特性. 在0.7～1.8 V的电位范围内, 随着F^－浓度增大, 镁合金的阳极极化电流密度呈现出随着电位升高而逐渐增大的趋势, 随着F^－浓度增大这一趋势逐渐减弱. 并且F^－浓度的增大使得镁合金表面空间电荷层电容和钝化膜的载流子密度都不断减小. 通过极化曲线和电化学阻抗共同说明, 在5%的Na₂SO₄溶液中, NaOH溶液中阳极钝化后的镁合金随着钝化体系中F^－浓度的增加其耐蚀性逐渐减弱.     

新型间苯二酚杯芳烃硫脲衍生物对阴离子的识别

通过间苯二酚杯芳烃连续三步反应, 以较高产率合成了分子中连有8个和12个硫脲端基的间苯二酚杯芳烃的酰胺衍生物. 用紫外可见光谱法研究了两个代表性化合物4,6,10,12,16,18,22,24-八[6-(苯基硫脲基)-己氨甲酰基甲氧基]-2,8,14,20-四苯基杯[4]间苯二酚芳烃(THBC)和4,6,10,12,16,18,22,24-八[2-(苯基硫脲基)-1-甲基乙基-1-氨甲酰基甲氧基]-2,8,14,20-四苯基杯[4]间苯二酚芳烃(TPBC), 对各种阴离子(AcO^－, H₂PO₄^－, HSO₄^－, H₂PO₄^2－, C₁₂H₂₅-C₆H₄-SO₃^－, Cr₂O₇^2－, B₄O₇^2－, Cl^－, Br^－)的识别性能, 结果表明它们对AcO^－, H₂PO₄^－, HSO₄^－等阴离子有较好的配位作用, 能形成1∶3的配合物.     

具有金属薄层的p-Si阴极在碱溶液中的光电化学性能

本文用循环伏安曲线和恒电位极化方法考察了具有金属薄层的p型单晶外延硅(p⁺/p-Si)阴极在碱溶液中的光电化学性能。结果表明,镀有钨-镍合金层的p⁺/p-Si阴极和镀有钯的p⁺/p-Si阴极,使氢析出的光电流明显增加。前者的电位比光电流达到相同值的空白p⁺/p-Si电极向正方移动了0.3V以上,后者移动0.25V。同时对p型外延硅(p⁺/p-Si)阴极比p型单晶硅(p-Si)阴极光响应较大的实验结果作了初步解释。扫描电镜结果显示,钨-镍合金沉积层是由许多不连续的“团块”构成的,而不是连续层。     

Effect of Ligands on Formation of Photosensitive Oxide Layers on Copper Electrode*

Photosensitive oxide layers are found to develop on copper electrode exposed to solutions containing Cu(II), different ligands, and K₂SO₄ as a supporting electrolyte. Two mechanisms of Cu₂O formation are discussed: corrosion of copper in naturally aerated Cu(II)-free solutions, and interaction between Cu and Cu²⁺ yielding intermediate Cu⁺ ions. Oxide layers formed in the supporting electrolyte at pH 5 and 7 exhibit n-type conduction; the n–p transition is observed at pH 10. An addition of ligands suppresses the oxide formation. The correlation between the photoelectrochemical effects and the stability of Cu(II) complexes is revealed: the higher the complexation degree, the lower the level of photoresponse. A model of nonuniform Cu₂O-containing layer with predominant n- and p-type properties at copper/oxide and oxide/solution interfaces, respectively, is discussed.     

The photodissociation of water by doped iron oxides: The unblased p/n assembly

Mott-Schottky capacitance measurements are used to locate semiconductor band edges for a short-circuited p-type/n-type α-Fe₂O₃ assembly in aqueous solution. The thermodynamic feasibility of the catalytic photodiscussion of water without external bias is verified for this assembly from an energy level diagram obtained for the electrode/electrolyte interfaces. Photocurrent stability and Auger analysis of the electrode show no evidence of electrode dissolution. Oxygen evolution is monitored from an assembly using mass spectrometry and H₂¹⁸O enriched water.     

铜电极在含苯并三唑的硼砂-硼酸缓冲溶液中的光电化学行为研究

用光电化学方法研究了铜电极在含苯并三唑(BTA)的硼砂-硼酸缓冲溶液中的光电化学行为。BTA能使铜电极的光响应由p-型转变为n-型。产生光响应的原因是铜电极表面的Cu2O膜。当BTA存在时由于BTA的作用致使电极表面Cu2O膜中共存着p-型和n-型区域, 电位正移和频率增加导致电极显示n-型光响应。     

铜电极光电响应p型转变为n型的机理探讨

用动电位扫描和η（量子效率）～hv关系研究了钢电极在含或不含氯离子的硼砂－硼酸缓冲溶液中的电化学和光电化学行为.当溶液中不含氧离子时，铜电极呈p型光响应；相当量的氯离子存在时，光响应从p型转变为n型. 研究表明p→n的转型不是由于电极表面生成了化合物CuCl，而应归因于氯离子对Cu2O膜的掺杂.     

Single‐Site Copper(II) Water Oxidation Electrocatalysis: Rate Enhancements with HPO42− as a Proton Acceptor at pH 8

The complex Cu^II(Py₃P) ( 1 ) is an electrocatalyst for water oxidation to dioxygen in H₂PO₄^?/HPO₄^2? buffered aqueous solutions. Controlled potential electrolysis experiments with 1 at pH 8.0 at an applied potential of 1.40 V versus the normal hydrogen electrode resulted in the formation of dioxygen (84 % Faradaic yield) through multiple catalyst turnovers with minimal catalyst deactivation. The results of an electrochemical kinetics study point to a single‐site mechanism for water oxidation catalysis with involvement of phosphate buffer anions either through atom–proton transfer in a rate‐limiting O? O bond‐forming step with HPO₄^2? as the acceptor base or by concerted electron–proton transfer with electron transfer to the electrode and proton transfer to the HPO₄^2? base.     

A study by voltammetry and the photocurrent response method of copper electrode behavior in acidic and alkaline solutions containing chloride ions

The electrochemical behavior of Cu electrodes in Cl⁻ solutions was studied in a wide range of pH. The results were compared with those obtained in solutions containing F⁻, Br⁻, I⁻ and So²⁻₄ ions at pH 8.5, and discussed in terms of the competitive formation of Cu₂O and CuCl films on the Cu surface and the influence of CuCl on the properties of Cu₂O. At pH 8.5 or higher, Cu₂O was formed first, whereas at pH 5.7 or lower the Cu₂O film was formed on the Cu surface under the CuCl layer which was formed initially. It is believed that the Cu₂O films doped with Cl⁻ ions exhibited poor protective properties against Cu corrosion.     

A mixed‐valence CuII/CuI anion–cation complex: bis­[μ‐5‐sulfosali­cylato(3–)]bis­[(di‐2‐pyridylamine)­copper(II)] bis­[bis­(di‐2‐pyridyl­amine)copper(I)] dihydrate

The title compound, [Cu(C₇H₃O₆S)₂(C₁₀H₉N₃)₂][Cu^I(C₁₀H₉N₃)₂]₂·2H₂O, consists of anionic Cu^II moieties, cationic Cu^I species and uncoordinated water mol­ecules. The anionic dimeric unit consists of one crystallographically independent fully deprotonated 5‐sulfosalicylate (2‐oxido‐5‐sulfonatobenzoate) anion, a di‐2‐pyridylamine group and a Cu^II atom. Each Cu^II atom is five‐coordinate within a square‐pyramidal geometry. The anion lies on a special position of site symmetry. In the cationic monomer, the Cu^I atom adopts tetra­hedral geometry. The cations and anions are connected by O—H·O and N—H·O hydrogen bonds.     

铜在3%NaCl溶液中腐蚀行为的光电化学研究

Cu以其优异的导电性、导热性和易加工性广泛用于工农业生产中．自然Cu的腐蚀和防腐成为人们很关注的问题．人们已经注意到，Cl-对Cu的腐蚀有影响，并进行过一些研究．但目前使用光电化学方法研究这一问题的文章尚不多见，特别是利用测量开路光电压及其瞬态波形这一现场的、无损的、灵敏的监测方法研究户对Cu电极腐蚀全过程的文章尚未见到．本文正是利用如上方法及XPS，AES方法，研究了Cl-对Cu电极腐蚀的全过程，取得了一些有意义的结果．1实验方法Cu电极用99．99％（质量分数）的Cu制成，面积约为39mm2；电极底部由Cu导线焊接引出，…