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Cu_2O膜, 当BTA存在时由于BTA的作用致使电极表面Cu_2O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.     

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。     

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。     

铜镍和铜钴合金电极在碱性介质中的光电化学

用动电位伏安法对含镍量10％、30％和50％的铜镍合金以及含钴量5.1％、9.7％、15 ％、25％和40％的铜钴合金电极在硼砂-硼酸缓冲溶液（pH 8.5）中的光电化学行为进行了 研究.铜镍合金和铜钴合金均显示p-型光响应,铜镍合金的光响应来自Cu2O,铜钴合金的光 响应来自Cu2O和氧化钴.含镍量10％和30％的铜镍合金电极以及含钴量5.1％铜钴合金电极的 最大光电流iph,max均大于纯铜电极,含钴量15％、25％和40％的铜钴合金电极以及含镍量 50％的铜镍合金电极由于电极表面相当一部分面积分别被氧化钴和氧化镍所占有,iph,max 小于纯铜电极.铜镍合金电极的φv值（电位负向扫描过程中电极表面完全还原为Cu时的电位 ）负于纯铜电极,而铜钴合金电极的φv值与纯铜电极大致相等, NiO的存在致使铜镍合金 表面Cu2O膜具有更大的稳定性.从光电化学角度通过φv和iph,max反映铜合金的耐腐蚀性能 与交流阻抗法测得的结果相符.     

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.     

苯并三唑和8-羟基喹啉对铜的缓蚀协同作用

通过电化学极化曲线和电化学阻抗谱研究了苯并三唑（BTA）和8 羟基喹啉（HQ）对铜的缓蚀协同作用， BTA和HQ复配使用后提高了电极的膜电阻，降低了电极的膜电容，增强了对铜腐蚀的抑制作用.通过MM2分子力学程序和PPP SCF量子化学方法优化计算了BTA和HQ的分子结构参数，分析讨论了它们之间的缓蚀协同效应.     

n-型多孔Si/TiO2纳米线异质结构的制备及光电化学性能

采用光辅助电化学腐蚀法制备了n-型多孔硅衬底, 再采用水热法在其表面生长TiO₂纳米线制得了三维n-型多孔Si/TiO₂纳米线异质结构. 通过X射线衍射、 扫描电子显微镜和X射线能量散射等表征证实了n-型多孔Si/TiO₂纳米线异质结构的形成. 紫外-可见漫反射光谱测试结果表明, n-型多孔硅与TiO₂纳米线的复合提高了紫外-可见波段的光吸收. 光电性能测试结果表明, 3个样品中n-型多孔Si/TiO₂纳米线异质结作为光电极的光电流最高, 这说明n-型多孔Si/TiO₂纳米线作为光电极具有更高的光电化学分解水性能.     

弱碱性介质中氯离子对铜电极腐蚀行为的影响

应用循环伏安法、X射线光电子能谱法、电化学阻抗谱法以及现场椭圆偏光法研究了在弱碱性介质中添加Cl－对铜电极腐蚀行为的影响.结果表明, Cl－的加入能加剧铜电极的腐蚀,使腐蚀电流以及现场椭圆偏振参数Δ的变化范围都增大1个数量级, Cl－对Cu2O的掺杂将使铜电极的表面膜变得疏松,膜的耐蚀性变差.椭圆偏光实验不仅与电化学和能谱实验的结果一致,而且还能定性地、清楚地分辨出铜电极腐蚀过程中Cu2O的生成、Cl－对Cu2O的掺杂、CuO的生成等不同阶段;同时,利用恰当的模型还能定量地确定各个阶段铜电极表面膜的组成、厚度的变化,从而为研究铜电极的腐蚀与防护机理提供更多有用信息.     

模拟水中白铜B30耐蚀性影响因素的光电化学研究

用动电位伏安法和光电化学方法对模拟水中白铜B30耐蚀性影响因素进行了研究. 白铜B30表面膜显示p-型光响应, 光响应来自电极表面的Cu₂O层, 在模拟水溶液中表面膜的半导体性质会发生转变, 由p-型转为n-型; 在不同 Cl^－, SO₄^2－浓度的模拟水溶液中, 电位正向扫描时呈现阳极光电流, 电位负向扫描时随着Cl^－, SO₄^2－离子浓度的增加, 光响应由p-型向n-型转变, 阳极光电流峰面积与阴极光电流峰面积之比增大, 耐蚀性能降低; 随着温度的升高, 白铜B30的耐蚀性能降低; 在pH＝7～9之间, 其耐蚀性能随着pH的升高而提高, 当pH＞9时, 其耐蚀性能随着pH的升高呈降低趋势.     

酸性溶液中苯并三氮唑和3-巯基-1-丙烷磺酸钠在铜电极表面的电化学SERS研究

利用原位电化学表面增强拉曼光谱技术(EC-SERS)研究了酸性溶液中苯并三氮唑(BTAH)、 3-巯基-1-丙烷磺酸钠(MPS)及Cl^-在铜电极表面的竞争吸附行为。在较正电位区间,BTAH分子在铜电极表面的吸附主要是通过三唑环在铜电极表面形成[Cu(BTA)]_n聚合物膜;随着电位负移,聚合物膜逐渐转化为BTAH分子形式吸附在铜电极表面。而MPS主要是以巯基端吸附在铜电极表面,其吸附方向的改变使得其在铜表面的拉曼信号呈现出先强后弱的趋势。Cl^-主要是以Cu-Cl的形式存在,占据电极表面的活性位点与MPS产生协同作用。当三者复配时是以BTAH在电极表面的强吸附性为主导,且随着电位的负移,BTAH的拉曼信号呈现出先增强再减弱的趋势,相较于BTAH的强吸附作用,MPS与Cl^-在电极表面的吸附强度较弱但依旧可以监测到两者参与竞争吸附的过程。     

复方钨酸盐对铜缓蚀协同作用的光电化学和SERS 研究

主要采用光电化学方法和表面增强拉曼光谱技术对具有环境友好性的钨酸盐与BTA复配使用对铜的缓蚀协同效应和作用机理进行了研究。实验表明Na2WO4对铜的缓蚀作用机理与BTA不同,在电位正向扫描过程中,光电流并不发生转型,其大小变化也不大;但在电位负向扫描过程中产生的阴极光电流峰值明显增大,缓蚀剂浓度越大,光电流越大,缓蚀效果越好,而Na2WO4与BTA复配使用时具有较好的协同效应,光电化学和SERS结果都说明其协同机理为两者都能对铜的缓蚀产生作用,前暑能促使电极表面产生的铜的氧化物增多;后者能与铜(Ⅰ)生成聚合物膜。     

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，…     

Potential-dependent recombination kinetics of photogenerated electrons in n- and p-type GaN photoelectrodes studied by time-resolved IR absorption spectroscopy

Recombination kinetics of photogenerated electrons in n-type and p-type GaN photoelectrodes active for H(2) and O(2) evolution, respectively, from water was examined by time-resolved IR absorption (TR-IR) spectroscopy. Illumination of a GaN film with UV pulse (355 nm and 6 ns in duration) gives transient interference spectra in both transmittance and reflection modes. Simulation shows that the interference spectra are caused by photogenerated electrons. We observed that recombination in the microsecond region is greatly affected by the applied potentials, the lifetime becoming longer at negative and positive potentials for n- and p-type GaN electrodes, respectively. There is a good correlation between potential dependence of the steady-state reaction efficiency and that of the number of surviving electrons in the millisecond region. We also performed potential jump measurement to examine the shift in Fermi level by photogenerated charge carriers. In the case of n-type GaN, the electrode potential jumps to the negative side by accumulation of electrons in the bulk. However, in the case of p-type GaN, the electrode potential first jumps to the negative side within 20 μs and gradually shifts to the positive side in a few milliseconds, while the number of charge carriers is constant at >0.2 ms. This two-step process is ascribed to electron transport from the bulk to the surface of GaN, because the electrode potential is sensitive to the number of electrons in the bulk. The results confirm that TR-IR combined with potential jump measurement provides useful information for understanding the behavior of charge carriers in photoelectrochemical systems.     

Photoelectrochemical performance enhanced by a nickel oxide-hematite p-n junction photoanode

A p-n junction photoanode has been fabricated by depositing p-type NiO nanoparticles on the n-type hematite thin film. Such a photoanode is employed for a photoelectrochemical cell. NiO not only facilitates the extraction of accumulated holes from hematite via the p-n junction, but also lowers the barrier for oxygen evolution reaction.     

二氧化碳在铜氧化膜电极上的光电化学还原

本文研究了CO_2在铜阳极氧化膜电极上的光电化学还原行为,在还原电量小于0.1C时,CH_4 的产率较高;还原电量大于2.0C时,主要还原产物为CH_3OH,还对CH_4的产率随外加电位、还原电量和铜阳极氧化膜制备条件的变化关系进行了研究,并对其还原机理作了初步探讨。     

MnO2电极的循环伏安光电化学测量

用循环伏安法的光电化学现场测量研究了γ-MnO_2在充放电过程中的电化学和光电化学性质, γ-MnO_2本身的光电流为正值, 在阴极还原过程中光电流不断减小, 由正值变为负值。说明γ-MnO_2是n型半导体, 阴极还原过程相当于对γ-MnO_2进行了p型掺杂。     

p-Type behaviour of electrodeposited ZnO:Cu films

Cu-doped ZnO (ZnO:Cu) thin films and ZnO/ZnO:Cu homojunction devices were electrodeposited on conductive glass substrates in a non-aqueous electrolyte containing Cu and Zn salts. The Cu content of the films is proportional to the Cu/Zn precursor ratio in the deposition electrolyte. ZnO:Cu was found to be of a hexagonal wurtzite structure with (002) preferred orientation. A transition from n-type to p-type was observed for ZnO:Cu films with a Cu/Zn ratio higher than 2% as inferred from the change in the direction of the photocurrent. The rectifying characteristics shown by homojunction devices further confirm the p-type conductivity of ZnO:Cu layers.