高温析氯电催化剂用稀土氧化物的性能

采用热分解工艺制备稀土氧化物电极 ,研究了涂液组分、热分解温度及涂刷次数等对涂层电极性能的影响。对多种稀土化合物电极在70 0℃高温NaCl KCl( 1∶1 ,摩尔比 )熔体中的阳极析氯极化曲线测定结果表明 ,0 6A·cm- 2 的电流密度下 ,一些稀土氧化物可降低析氯过电位50～ 1 1 0mV。多次重复试验的误差小于 3 0mV。另外还从稀土氧化物能带结构的角度对其高温析氯电催化活性进行了解释。     

Ag(Ⅰ)与Co(Ⅱ)离子对阳极析氧过程的电催化作用

关于Co（Ⅱ）离子对PbO2和Pt电极上阳极析氧过程的催化作用，以及Ag（Ⅰ）离子对阳极氧化过程的催化作用，文献上已早有报导［1－4］，但大都是仅通过总的极化曲线进行对比研究得出的结果．由于在氧析出的同时往往有其它阳极氧化过程同时进行（例如，Co（Ⅱ）或Ag（Ⅰ）的阳极氧化），因此，很难从总的极化曲线得出正确的结论．本文用气体电量计法直接测量氧析出速度，并对Pt和PbO2电极进行了对比，得出了一些新的结果．1实验方法为了直接测量氧析出过程的分电流，实验时串联了一专收集O2的气体库仑计．电解槽和库仑计阳极均安装在各自…     

金在酸性硫脲溶液中的阳极溶解过程

采用循环伏安法、旋转金盘电极和库仑电解等方法研究了金在酸性硫脲(TU)溶液中的阳极溶解过程。提出了金的阳极溶解机构。认为表面的Au(TU)_(ads)~ 的“化学溶解”步骤是过程的控制步骤。由此解释了旋转金盘电极的极化曲线出现电流峰以及金的溶解速度出现极大的原因。     

离子液体添加剂[BMIM]HSO4对锌电积过程析氧反应动力学的影响

研究了1-丁基-3-甲基咪唑硫酸氢盐([BMIM]HSO₄)离子液体对锌电积过程析氧反应的影响. 研究工作借助于动电位极化, 电化学阻抗谱, 扫描电镜和X射线衍射等测试技术. 动电位极化曲线及对应的动力学参数分析表明, [BMIM]HSO₄对阳极析氧反应具有催化作用,可提高析氧反应速率常数. 电化学阻抗谱数据表明,[BMIM]HSO₄能显著降低阳极析氧电荷传递电阻,在所研究的1.85-2.10 V电位范围内添加5 mg·L^-1 [BMIM]HSO₄, 电阻值至少降低50%. 此外, 添加剂对阳极表面二次反应具有抑制作用, 其在阳极表面的吸附,阻碍了阴离子的阳极活化位点吸附过程. 电化学测试结果与长时间(120 h)阳极极化后所得阳极表面形貌和结晶取向分析结果相一致. [BMIM]HSO₄的添加能有效抑制中间产物β-PbO₂的形成,促进铅银电极表面大块且疏松多孔α-PbO₂的生成,加速阳极析氧的进行.     

IrO2基体上阳极电沉积MnO2的电化学行为

采用极化曲线和循环伏安等电化学方法, 对不同温度下IrO₂电极在MnSO₄镀液与硫酸溶液中的电化学行为进行对比研究, 并以镀液中极化曲线上不同电流密度值进行阳极电沉积, 测量镀速大小. 研究结果表明:IrO₂电极在镀液中同时发生阳极电沉积反应和析氧副反应, 阳极电沉积反应对析氧反应具有明显的抑制作用; MnO₂的阳极电沉积过程较复杂, 存在Mn³⁺中间产物, 既有Mn³⁺→Mn⁴⁺的电沉积过程, 也有Mn³⁺的水解及水解产物的脱附的过程, 水解反应的存在严重降低了MnO₂的阳极电沉积的电流效率; MnO₂的阳极电沉积存在一定的电位区间, 在此区间, 镀速存在最大值.     

氧的阳极析出过程的研究Ⅰ.碱溶液中氧在铂、低碳钢电极上阳极析出动力学

本文用稳定的极化曲线法研究了碱溶液中氧在铂和低碳钢电极上的阳极析出过程,并研究了OH^-、Cl^-、CNS^-、Li⁺、Na⁺和K⁺等离子对过程的影响。稳态的动力学数据表明,氧在上述阳极析出过程的机理符合电化学放电的规律,过程的速率由第二电子转移步骤所控制,即MOH_ad+OH^-—→MO_ad+H₂O+e。     

电沉积纳米镍合金在海水溶液中的析氢性能

采用电沉积法获得Ni、Ni-Fe和Ni-Fe-C合金镀层电极, 在90 °C模拟海水(0.5 mol·L-1 NaCl, pH=12)的稳态极化曲线表明Ni-Fe-C合金电极具有最好的析氢催化性能. 通过扫描电子显微镜(SEM)观察电极表面形貌、X射线衍射(XRD)与透射电子显微镜(HRTEM)分析合金的晶体结构, 发现电极材料的晶粒尺寸影响析氢催化性能, 晶粒尺寸越小析氢催化活性越好. 用电化学阻抗方法(EIS)研究电极析氢催化性能的本质原因, 结果表明电极表面活性点数目和电极的本质电催化活性对合金电极析氢催化活性有重要的影响.     

Al/Pb-0.2%Ag阳极在氟离子和硫酸体系中的电化学行为

为了研究铝基铅银合金阳极在含氟离子和硫酸的体系中电化学行为,对含银0.2%的铝基铅银合金阳极(Al/Pb-0.2%Ag)分别在不同氟离子(F^-)和硫酸浓度下进行循环伏安测试和恒电流极化曲线进行了测试。 结果表明,F^-浓度升高时,对阳极表面单质铅氧化成二价铅以及二价铅氧化成四价铅有抑制作用,对四价铅还原为二价铅有抑制作用,但是对二价铅还原为单质铅有促进作用;此时析氧反应受阻,氧化成膜反应将被促进;硫酸浓度升高时,阳极上面铅的氧化和还原程度均先增大后减小;硫酸浓度为20 g/L、F^-浓度0.1 g/L时阳极的氧化成膜和析氧反应最为有利。     

电沉积纳米镍合金在模拟海水溶液中的析氢性能

采用电沉积法获得Ni、Ni-Fe和Ni-Fe-C合金镀层电极,在90℃模拟海水(0.5mol·L-1NaCl,pH=12)的稳态极化曲线表明Ni-Fe-C合金电极具有最好的析氢催化性能.通过扫描电子显微镜(SEM)观察电极表面形貌、X射线衍射(XRD)与高分辨透射电子显微镜(HRTEM)分析合金的成分和晶体结构,发现电极材料的晶粒尺寸影响析氢催化性能,晶粒尺寸越小析氢催化活性越好.用电化学阻抗方法(EIS)研究电极析氢催化性能的本质原因,结果表明电极表面活性点数目和电极的本质电催化活性对合金电极析氢催化活性有重要的影响.     

Co(III)离子在二氧化铅电极上的阳极形成

文献上曾报导过Co(Ⅱ)离子具有加速PbO_2电极上氧阳极析出过程的作用,并表明当Co(Ⅱ)离子存在时,氧的析出过程有可能通过表面吸附的高价钴氧化物氧化水分子而形成.本文通过浓硫酸溶液中Co(Ⅱ)阳极氧化为Co(Ⅲ)以及O_2阳极析出动力学的研究,表明了O_2的析出和Co(Ⅲ)的形成是通过吸附在电极表面的高价钴(Ⅳ)的OH 基配合物分别氧化水分子和Co(Ⅱ)离子形成的,它与Cr(Ⅲ)、Mn(Ⅱ)离子的阳极氧化过程相类似,而不是通过Co(Ⅱ)离子直接放电形成的.本文利用文献所述的研究方法.在固定硫酸浓度(3.4mol·kg~(-1))下,研究CoSO_4浓度(0.05—0.35mol·drn~(-3))对于O_2和Co(Ⅲ)阳极形成过程分别的影响.在固定CoSO_4(0.2mol·     

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.     

WC颗粒改性钛基二氧化铅复合电极材料的电化学性能研究

为了提高锌电积用惰性阳极材料钛基二氧化铅的电催化活性和耐腐蚀性能,采用阳极氧化法制备了掺杂WC颗粒改性的钛基二氧化铅复合阳极材料。通过扫描电镜表征了电极材料的微观形貌,采用析氧极化曲线(LSV)、塔菲尔曲线和交流阻抗(EIS)研究WC添加量对复合阳极材料在电解锌液中的电催化性能和耐蚀性的影响。结果表明:WC与β-Pb O2复合电沉积能增强电极耐蚀性和电催化活性,当WC添加量为40 g/L时,所制备的复合电极材料结构致密,交换电流密度j0为6.71×10-3A·cm-2,电极自腐蚀电流密度Icorr为2.884×10-6A·cm-2,有较好的电催化活性和耐蚀性。     

卤化银/银粉固态氯、溴离子选择性电极的制备和应用

氯、溴离子选择性电极的制备,文献已有报导,我们在制备了碘电极的基础上,又用卤化银和高纯银粉为电活性材料制备了普通型,小型杯状和针状氯、溴离子选择性电极。这三种不同形状的氯、溴离子选择性电极,可以测定1×10~0-5×10~(-5)M的氯离子和1×10~(-1)-3×10~(-6)M的溴离子。小型氯,溴离子选择性电极可以测定20μl样品溶液中的氯、溴离子。我们用自制的氯、溴离子选择电极测定了北京401地区水源井中的氯,溴离子,方法简便,结果满意。     

涂液浓度对Ru-Ti-Ir氧化物阳极涂层性能的影响

应用热分解法制备了由不同浓度涂液形成的Ru-Ti-Ir氧化物阳极涂层,SEM,EDX,XRD、强化电解寿命、极化曲线、循环伏安和电化学阻抗等测试表明,涂液浓度对阳极涂层的表面形貌有着很大的影响,但不甚影响其析氯极化过程.随着涂液浓度的增加,阳极涂层的伏安电量和双电层电容都出现先降低后增加的变化趋势.     

添加碳纳米管对钌铱锡氧化物阳极性能的影响

本文采用热分解法制备Ti/Ru-Ir-Sn氧化物阳极,运用TGA、SEM、EDS、循环伏安、电化学交流阻抗、极化曲线以及强化电解寿命测试方法,探讨添加不同含量碳纳米管（CNTs）对Ti/Ru-Ir-Sn氧化物阳极的影响规律. 热重分析和阳极能谱数据表明,在烧结温度470 ^oC条件下CNTs未发生高温氧化分解,仍以单质形式存在阳极涂层中. 与对比样品相比,涂层表面裂纹增多,但仍保持典型形貌. 添加CNTs显著改善了Ti/Ru-Ir-Sn氧化物阳极的电化学性能,增大了阳极的活性表面积,减小了涂层内部电阻,提高了阳极析氯电催化活性,析氯电位增加缓慢,阳极强化电解寿命也得到明显延长. 其中,添加0.1 g·L^-1 CNTs的Ti/Ru-Ir-Sn氧化物阳极电催化活性和稳定性最优.     

DSA电极电催化性能研究及尚待深入探究的几个问题

钛基氧化物涂层电极(DSA^®)由于其对阳极析氯、阳极析氧、有机污染物电化学降解等具有优异的电催化活性而受到研究者的广泛关注,但DSA电极电催化现象背后的一些重要而基础性的问题仍未被人们完全认识。本文针对目前国内外有关DSA电极电催化研究领域中的几个研究热点、不足之处、以及尚待深入探究的问题,进行了简要介绍、分析和讨论。DSA电极的电催化活性主要是来自于其表面的金属氧化物涂层。本文强调对“氧化物涂层”自身固体物理-化学性能或过程的研究,有助于深入揭示钛基活性氧化物涂层电极电催化现象的微观作用机制和内在本质,并反过来指导人们更加理性地通过设计和优化DSA电极的制备方法和条件,调控表面氧化物涂层的化学组成与结构,进而达到增强钛基涂层电极电催化活性之目的。     

铂电极在碱性含氧溶液中的预还原处理对鲁米诺电 致化学发光的影响

研究了铂电极的不同预极化处理过程对碱性鲁米诺阳极电致化学发光(ECL)和阳极极化曲线的影响,发现在碱性含氧溶液中预还原处理的铂电极可增强0.22V(vs.SCE)处发光峰强度,且催化产生1.07V(vs.SCE)附近氧气析出过程并伴随产生明显的ECL发光峰;在酸性溶液中预处理电极可抑制这些活性。给出了催化氧气析出的可能作用机理：在碱性溶液中溶解氧还原生成了吸附在铂电极表面的(OH^-)~a~d~s,从而回忆了氧气的析出过程。同时给出了在碱性含氧溶液中预还原的铂电极上两个可能的ECL反应通道：(1)在0.22V鲁米诺阴离子氧化为鲁米诺自由基,然后与溶解氧反应而发光;(2)1.07V处析出的新鲜氧与鲁米诺阴离子反应而发光。     

铂电极在氯化钾溶液中电化学行为的STM和EMUV/VRS方法研究

用电化学现场扫描遂道显微镜(in situ STM)和电化学调制紫外可见反射光谱(EMUV/VRS)技术研究了铂电极在KCl溶液中的电化学行为, 结果表明,在KCl溶液中,Pt电极阳极氧化/阴极还原过程为阳极溶解/阴极沉积过程,阳极溶解可能经历吸附的Cl~-离子与Pt表面原子生成表面铂氯化物步骤,实验表明STM比EMUV/VRS具有更高的空间分辨率。     

V(IV)在不同电极上氧化还原动力学研究

分别以导电塑料集流板、石墨棒、铂片作工作电极,应用循环伏安法和稳态极化法研究V(IV)的阳极氧化动力学过程,计算V(IV)在不同材料电极上的反应动力学参数.结果表明,以导电塑料板作电极,硫酸氧钒有较宽的水稳定区,且析氧电位较高;在石墨电极上,V(V)/V(IV)的交换电流密度较大,表现出较好的可逆性;而在铂电极上,硫酸氧钒更易析氢.     

Ⅴ(Ⅳ)在不同电极上氧化还原动力学研究

分别以导电塑料集流板、石墨棒、铂片作工作电极,应用循环伏安法和稳态极化法研究Ⅴ(Ⅳ)的阳极氧化动力学过程,计算Ⅴ(Ⅳ)在不同材料电极上的反应动力学参数.结果表明,以导电塑料板作电极,硫酸氧钒有较宽的水稳定区,且析氧电位较高;在石墨电极上,Ⅴ(Ⅴ)/Ⅴ(Ⅳ)的交换电流密度较大,表现出较好的可逆性;而在铂电极上,硫酸氧钒更易析氢.