Ti-Zr-V-Cr-Ni固溶体贮氢合金电极的制备和电化学性能

根据工作环境的要求,镍-金属氢化物电池不仅要满足电源在室温时的工作需要,还应满足在不同工作条件下的需求,如高温、低温等,这就需要电极在较宽的温度范围内具有优异的性能。改性的AB5合金电极在343K时的放电容量能达到265mAh·g-1左右(截止电压为0.5V,相对于Hg/HgO参比电极)[     

Sn1-xSbxO2固溶体电极的形成能与电子结构

为研究Sb掺杂对Ti/SnO2电极稳定性与导电性的影响, 采用基于密度泛函理论的平面波赝势方法对金红石型SnO2及不同比例Sb掺杂SnO2体系进行了第一性原理计算, 用广义梯度近似方法优化了Sn1-xSbxO2固溶体电极的晶体结构, 计算了掺杂前后体系的电子结构以及不同掺杂比例时的形成能. 结果表明: Sb替代Sn后, 晶格常数与晶胞体积均增加, 但掺杂形成能随掺杂量变化不大, 在掺杂量为0.083时掺杂形成能达到最低值5.08 eV,稳定性最好. 掺杂Sb后, 在费米能级至最低导带处存在Sb 5s电子态分布, 产生施主能级; 同时Sb掺杂后, 在导带底形成的可填充电子数也从未掺杂的4增加到了掺杂后的19, 导电性明显增强, 且在掺杂量为0.063时导电性最强. 本文的计算结果为钛基Sn1-xSbxO2氧化物电极的开发与应用提供了理论依据.     

糖精钠固溶体在玻碳电极上的伏安行为及其应用

在琼脂固溶体电解质和0．1mol／LNaOH-0．1mol／LKCl底液中,研究了糖精钠在玻碳电极上的电化学行为。糖精钠在-1864mV(vs．SCE)产生了二阶微分线性扫描伏安峰,并用红外光谱和紫外光谱对电极产物进行了初步鉴定,提出了糖精钠在玻碳电极上的还原机理。该方法应用于饮料中糖精钠的测定,线性范围为20．0～700．0mg／L;检出限10．0mg／L;其加标回收率和样品测定RSD(n=6)分别为98．2％。102．2％和1．2％～2．8％。     

Sn_(1-x)Sb_xO_2固溶体电极的形成能与电子结构

为研究Sb掺杂对Ti/snO_2电极稳定性与导电性的影响,采用基于密度泛函理论的平面波赝势方法对金红石型SnO_2及不同比例Sb掺杂SnO_2体系进行了第一性原理计算,用广义梯度近似方法优化了Sn_(1-x)Sb_xO_2固溶体电极的晶体结构,计算了掺杂前后体系的电子结构以及不同掺杂比例时的形成能.结果表明:Sb替代Sn后,晶格常数与晶胞体积均增加,但掺杂形成能随掺杂量变化不大,在掺杂量为0.083时掺杂形成能达到最低值5.08 eV,稳定性最好.掺杂Sb后,在费米能级至最低导带处存在Sb 5s电子态分布,产生施主能级;同时Sb掺杂后,在导带底形成的可填充电子数也从未掺杂的4增加到了掺杂后的19,导电性明显增强,且在掺杂量为0.063时导电性最强.本文的计算结果为钛基Sn_(1-x)Sb_xO_2氧化物电极的开发与应用提供了理论依据.     

固溶体光催化材料的研究进展

掺杂能够实现传统宽带隙半导体光催化材料的可见光响应,但引入的局域杂质能级易成为载流子的复合中心,降低材料的光催化活性。固溶体方法可以实现带隙和带边位置的精确调控,使材料的光吸收和氧化还原电位达到最佳平衡,是改善其光催化性能的有效方法。本文结合我们课题组近些年来的研究,从固溶体方法对半导体光催化材料带隙和带边位置的调控以及对载流子分离和迁移等性质的影响出发,概述了近年来该领域的最新研究进展,总结了固溶体方法在发展中所面临的主要问题,并对其发展趋势进行展望。     

铽改性铈锆固溶体

铽改性铈锆固溶体;Ce0.6Zr0.4-xTbxO2-y固溶体;三效催化剂;储氧材料;共沉淀法;溶胶-凝胶法     

Ce-Zr-O固溶体的制备和表征

采用硝酸盐直接分解法、共沉淀法、苹果酸溶胶 凝胶法和柠檬酸溶胶 凝胶法制备了Ce Zr O复合氧化物并进行了表征。溶胶 凝胶法制得的Ce Zr O为立方的Ce0 .5Zr0 .5O2 复合氧化物 (其中少量具有立方性质的t″相 ) ,而直接分解和共沉淀法制得的是由立方Ce0 .8Zr0 .2 O2 和四方Ce0 .2 Zr0 .8O2 固溶体组成的复合氧化物。不同制备方法制得的样品由于物相组成不同 ,还原性能也有较大差别。差热分析和X射线衍射分析结果表明 ,凝胶在燃烧的同时生成了Ce0 .5Zr0 .5O2 固溶体。     

阳离子替换磷灰石固溶体的比晶体化学

利用XTD,IR对不同阳离子替换的磷灰石(Ap)固溶体进行了比较晶体化学研究,结果表明：端元二价阳离子对Ap晶格常数(a0,c0)影响是线性的,符合Vegard规律,有较好的x-V习性,可作为阳离子半径测定的"结构尺";对于Cl-PO4体系的Ap,端元离子半径须在0.095～0.134nm之间才能形成空间群为P63/m的Ap结构;异价固溶体可以研究Ca(1)、Ca(2)位置的结晶化学差异,Ca(2)位在晶核形成期生成且决定了晶胞的框架,而Ca(1)位主要影响Co;随阳离子半径增加,[PO4]四面体的ν4,ν3,ν1红外振动峰向低频方向红移;Ap结构中发现"铅异常",形成原因是铅在Ca(2)位的较大电负性。     

阳离子替换磷灰石固溶体的比晶体化学

利用XTD,IR对不同阳离子替换的磷灰石(Ap)固溶体进行了比较晶体化学研究,结果表明：端元二价阳离子对Ap晶格常数(a0,c0)影响是线性的,符合Vegard规律,有较好的x-V习性,可作为阳离子半径测定的"结构尺";对于Cl-PO4体系的Ap,端元离子半径须在0.095～0.134nm之间才能形成空间群为P63/m的Ap结构;异价固溶体可以研究Ca(1)、Ca(2)位置的结晶化学差异,Ca(2)位在晶核形成期生成且决定了晶胞的框架,而Ca(1)位主要影响Co;随阳离子半径增加,[PO4]四面体的ν4,ν3,ν1红外振动峰向低频方向红移;Ap结构中发现"铅异常",形成原因是铅在Ca(2)位的较大电负性。     

铈锆固溶体制备方法的研究进展

铈锆固溶体具有优良的储释氧性能,在三效汽车尾气净化催化剂中起着重要作用,而铈锫固溶体的制备方法与其物化性质又有着密切联系.综述了近几年来国内外铈锆固溶体的制备方法(包括共沉淀法、模板剂法、溶胶-凝胶法、微乳液法等).讨论了晶相结构、比表面积、热稳定性等对固溶体储释氧性能的影响,通过分析固溶体的程序升温还原(TPR)谱图,解释了不同制备方法对所得铈锆固溶体氧化-还原能力的差异.结合文献结果,可以认为寻找工艺简单、性能稳定、重复性好的可控制备方法将是此类材料得到大规模应用的努力方向.     

NASICON类固溶体的形成和稳定

用固相反应法合成了NASICON固溶体Na~1~+~2Zr~2~-~xM~x(PO~4)~3(M=Y、Yb或In)。测定了晶胞参数随着取代量x的变化, 并从结构和结晶化学的角度进行解释。用三价离子Y^3^+、Yb^3^+、In^3^+或二价离子Mg^2^+作为结晶化学稳定剂取代Na~3Zr~2Si~2PO~1~2中的Zr^4^+离子能生成固溶体, 并把NASICON的高温三方相(空间群R3c)稳定在室温, 阻止了在150℃左右时单斜三方的相转变。总结了高温相稳定在低温的条件。     

大比表面积铈锆氧化物固溶体的制备

采用共沉淀法制备铈、锆氧化物固溶体.发现以适当配比的(NH4)HCO3和NH3*H2O混合溶液作为沉淀剂,同时控制沉淀过成中的反应条件,所得到的沉淀在较低的温度(400 ℃)下焙烧即可形成铈、锆氧化物固溶体.该固溶体具有较大的比表面积和高的储氧能力.形成沉淀后添加适量表面活性剂,可进一步提高产品的比表面积而对其还原行为和储氧性能几乎无影响.对制得的氧化物以X-射线衍射、程序升温还原、氧的脉冲滴定和液氮物理吸附等方法进行了表征.     

稀土元素改性钒基固溶体储氢合金研究进展

钒基固溶体储氢合金具有体心立方(BCC)结构,储氢质量分数在3.8%以上,充放电容量为1052 mA·h/g,优于AB₂和AB₅等系列合金,并且在常温常压下表现出较高的氢溶解度和扩散系数,因此在氢储运系统以及氢能源供应等领域具有广阔的应用前景,但钒基固溶体合金存在着活化难度大、放氢条件苛刻、循环寿命短以及对氧敏感易氧化等问题。研究表明,稀土对多种固态储氢材料均有很好的改性作用,将稀土元素通过元素替代或掺杂的方式加入到钒基固溶体合金中,有助于生成高活性的稀土或稀土氧化物第二相,可明显改善材料的吸放氢热力学、循环稳定性以及抗毒化性质,同时可减少材料内的氧含量,提高材料的活化特性。电化学性能方面,稀土元素的添加能显著提升合金电极的循环稳定性、耐腐蚀能力以及高倍率放电性能。因此,稀土元素取代是实现钒基固溶体储氢材料实际应用的一项行之有效的方法。本文报道了近30年稀土改性钒基固溶体储氢合金的研究现状,重点总结了稀土元素的作用机制,并对今后重点研究方向进行了展望。     

邻、对位混氯甲苯固溶体相图

本文通过热分析测定,X射线物相分析、分级结晶分离、固化分离及固化分离理论收率公式与经验收率公式的一致性等多角度验证,证明邻、对位氯甲苯固液平衡体系是一个具有最低凝固点(-50.75℃;26.88％对位)的完全互溶型固溶体。结果表明,目前国际公认的简单低共熔型相图的结论与实验事实不符。并且还给出了邻氯甲苯和对氯甲苯的粉末衍射卡。     

等离子体法合成超细碳氮化钛固溶体微粉

本研究以tiCl4、CH4和N3或NH3为原料, 在直流电弧氢等离子体反应器中合成了三元超细碳氮化钛(TiCxN1-x)固溶体微粉。考察了不同氮源及其加入量对产物组成的影响。所得不同固溶度的微粉各自都具有均一的化学组成和相组成, 平均粒径<100um, 比表面>10m^2/g, 主相含量>97±10^-^2┘     

Co-WC电极

从钴镀液中添加ＷＣ微粒复合电沉积制备Ｃｏ－ＷＣ镀层,ＷＣ微粒的加入,加快了阴极电化学反应．Ｃｏ－ＷＣ复合电极在碱性溶液中具有优越的电催化析氢性能,并经受了长期间断电解的试验,电极性能稳定     

酶电极

酶是具有特殊生物学活性的催化剂,曾被作为一种“生物化学试剂”广泛地用于医学,化学,食品,环境保护等方面的分析检测。但酶具有不稳定,难制备,价格高等缺点,因而它的应用有一定的限制。六十年代发展了固定化酶这一新技术,由于它具有反应快速、性能稳定等特点。这种技术被迅速地引进到分析检测这个领域,以改进用溶液态酶时所遇到的缺点和问题。目前,固定化酶在分析检测中的应用主要有二种方式,一种所谓酶电极(Enzyme Electrode)     

化学修饰电极

化学修饰电极就是通过共价键键合、强吸附或高聚物涂层方法,把具有某种功能的化学基团赋于电极表面上,这种电极就具有了某种特定的性质。电极反应是在电极-溶液界面发生的电子转移的非均相反应。以往电化学上所用的电极材料为汞、碳和贵金属等,这些材料制成的电极只有受授电子的单一作用,而且溶液中的分子、     

不是过氧化铅电极 而是二氧化铅电极

1987年第2期所刊登的“过氧化铅电极的制作和碘酸钾的电化合成”一文中,介绍用电解PB(NO_3)_2和Cu(NO_2)_2酸性溶液,在阳极石墨棒上沉积过氧化铅黑色镀层,称此电极为过氧化铅电极。我们按本文所述实验条件,将电解得到的镀层物洗净进行如下的实验:(1)取电解黑色镀层物少许,放入试管中,加入6mol·L~(-1)HCl 2ml,有浅黄色气体产生,此气体使淀粉