在LiCl-KCl共晶熔体中电化学制备钬镍金属间化合物

采用循环伏安、方波伏安和开路计时电位等研究了Ho(Ⅲ)离子在LiCl-KCl共晶熔体中的电化学行为及Ho-Ni合金化机理。在惰性W电极上,Ho(Ⅲ)离子在-2.06 V(vs Ag/AgCl)发生电化学还原,该还原过程为3个电子转移的一步反应。与惰性W电极上的循环伏安相比,Ho(Ⅲ)离子在活性Ni电极的循环伏安曲线上还出现了3对氧化还原峰,是Ho与Ni形成了金属间化合物,导致了Ho(Ⅲ)离子在活性Ni电极发生了欠电位沉积。在不同的电位进行恒电位电解制备的3个不同的Ho-Ni合金,采用X-射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜-能谱仪(SEM-EDS)等测试手段进行表征,结果表明:制备的3种合金分别是Ho₂Ni₁₇,HoNi₅ 和 HoNi₂ 3种合金化合物。     

Dy(Ⅲ)离子在LiCl-KCl熔盐中的电化学行为及Dy-Ni金属间化合物的选择性制备

采用循环伏安、方波伏安和开路计时电位等电化学方法研究了Dy(Ⅲ)离子在LiCl-KCl 共晶盐中的电化学行为及Dy-Ni 合金形成的电化学机理. 循环伏安和方波伏安法研究表明, Dy(Ⅲ)离子的电化学还原过程为三个电子转移的一步反应. 与惰性W电极相比, Dy(Ⅲ) 离子在Ni 电极上的循环伏安曲线多出了三对氧化还原峰,是由于Dy与Ni 形成了合金化合物, 导致Dy(Ⅲ)离子在活性Ni 电极发生了欠电位沉积. 采用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)附带能量散射谱(EDS)对恒电位(-1.6, -1.8 和-2.0 V)电解制备的Dy-Ni 合金进行分析, 分别获得了DyNi₅, Dy₂Ni₇和DyNi₂金属间化合物. 实验结果表明, 通过控制电位进行恒电位电解可以有选择性地制备不同的金属间化合物.     

Dy（III）离子在LiCl-KCl熔盐中的电化学行为及Dy-Ni金属间化合物的选择性制备

采用循环伏安、方波伏安和开路计时电位等电化学方法研究了Dy(III)离子在LiCl-KCl共晶盐中的电化学行为及Dy-Ni合金形成的电化学机理.循环伏安和方波伏安法研究表明, Dy(III)离子的电化学还原过程为三个电子转移的一步反应.与惰性W电极相比, Dy(III)离子在Ni电极上的循环伏安曲线多出了三对氧化还原峰,是由于Dy与Ni形成了合金化合物,导致Dy(III)离子在活性Ni电极发生了欠电位沉积.采用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)附带能量散射谱(EDS)对恒电位(-1.6,-1.8和-2.0 V)电解制备的Dy-Ni合金进行分析,分别获得了DyNi5, Dy2Ni7和DyNi2金属间化合物.实验结果表明,通过控制电位进行恒电位电解可以有选择性地制备不同的金属间化合物.     

LiCl-KCl熔盐体系中镨(Ⅲ)在镍电极上的电化学行为

采用循环伏安、方波伏安、计时电位和开路计时电位等电化学方法研究了Pr(Ⅲ)离子在共晶LiClKCl熔盐中Ni电极上的电化学行为及Pr-Ni合金化机理.结果表明,Pr(Ⅲ)离子的电化学还原过程为三电子转移的一步反应.与惰性Mo电极上的循环伏安曲线相比,Pr(Ⅲ)离子在活性Ni电极的循环伏安曲线上还出现了4对氧化还原峰,表明Pr(Ⅲ)离子在Ni电极上发生欠电位沉积,是由于生成不同的Pr-Ni金属间化合物.采用X射线衍射仪和扫描电子显微镜-能谱仪等对恒电位电解的产物进行了表征.结果表明,在不同电位下进行恒电位电解时,每个电位上只得到一种Pr-Ni金属间化合物,分别为Pr Ni2,Pr Ni3,Pr2Ni7和Pr Ni5.     

LiCl-KCl熔盐体系中镨(Ⅲ)在镍电极上的电化学行为

采用循环伏安、 方波伏安、 计时电位和开路计时电位等电化学方法研究了Pr(Ⅲ)离子在共晶LiCl-KCl熔盐中Ni电极上的电化学行为及Pr-Ni合金化机理. 结果表明, Pr(Ⅲ)离子的电化学还原过程为三电子转移的一步反应. 与惰性Mo电极上的循环伏安曲线相比, Pr(Ⅲ) 离子在活性Ni电极的循环伏安曲线上还出现了4对氧化还原峰, 表明Pr(Ⅲ)离子在Ni电极上发生欠电位沉积, 是由于生成不同的Pr-Ni金属间化合物. 采用X射线衍射仪和扫描电子显微镜-能谱仪等对恒电位电解的产物进行了表征. 结果表明, 在不同电位下进行恒电位电解时, 每个电位上只得到一种Pr-Ni金属间化合物, 分别为PrNi₂, PrNi₃, Pr₂Ni₇和PrNi₅.     

Pr(Ⅲ)离子在LiCl-KCl熔体中Bi膜W电极上的电化学行为

采用循环伏安、方波伏安、计时电位和开路计时电位等电化学方法研究了Pr（Ⅲ）离子在LiCl-KCl-BiCl₃熔体中W电极上的电化学行为。循环伏安和方波伏安的研究表明,Pr在预先沉积的Bi膜电极上发生欠电位沉积是由于生成了Pr-Bi金属间化合物,导致Pr（Ⅲ）在Bi膜电极上的还原电位比在W电极上还原电位更正。从开路计时电位曲线可以观察到两相共存的Pr-Bi金属间化合物的两个平台。利用开路计时电位计算了723-873 K温度范围内Pr在Pr-Bi合金中的活度和偏摩尔Gibbs自由能以及Pr-Bi金属间化合物的生成Gibbs自由能。通过恒电位电解,在液态Bi电极上得到了Pr-Bi合金,并采用X射线衍射（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）附带能量散射谱（EDS）对样品进行了表征,结果表明所得到的Pr-Bi金属间化合物为PrBi₂和PrBi。     

二甲基甲酰胺中钬镍合金的电沉积

研究了在二甲基甲酰胺(DMF)体系中钬的电还原及钬与镍的电解共沉积.结果表明,由 于微量水在电极上还原形成不溶的导电性差的膜层,使钬单独沉积很困难.恒电位电解用于 制备钬镍合金, EDAX,SEM和XRD用于分析镀层,得到了黑色粘附性好的非晶态钬镍合金镀层 ,钬的含量可高达72.7％.     

钒(V)化合物在硫酸中的电化学行为研究

应用循环伏安法和旋转环盘电极法研究了H2 SO4 溶液中五价钒化合物 (NH4 VO3和V2 O5)的电化学行为 .由光滑Pt电极测得其CV图 ,两者的基本峰位和峰形都很相似 ,通常出现三个还原峰和三个氧化峰 ,但NH4 VO3多一个氧化峰 ,RRDE测定也出现了四个氧化峰 ,本文分析了这些对应峰的反应 ,并给予初步解释     

YCl_3—NaCl·KCl熔体中Y~(3+)在钼和镍电极上的电极过程

用循环伏安法和计时电位法研究了YCl_3-KCl·NaCl熔体中Y~(3+)在钼和镍电极上的电极过程。Y~(3+)的还原是分步反应过程:Y~3+c=Y~(2+),Y~(2+)+2c=Y。Y~(3+)在镍电极上还原后能与镍形成合金,对不同条件下形成的合金组成进行了X射线分析。     

一种钌(Ⅱ)聚吡啶化合物的电化学行为及其对亚硝酸根的催化作用

讨论了钌(Ⅱ)聚吡啶化合物[Ru(bipy)2dppz]2+(bipy=2,2-联吡啶;dppz=吡啶并[3,2-a2′,3′-c]吩嗪)的电化学行为.在盐酸溶液中,化合物在-0.11 V和-0.08 V (vs.SCE)出现一对峰,它在玻碳电极和碳糊电极上均表现出吸附特性.在玻碳电极上的最大吸附量Γmax为2.37×10-11 mol/cm2,吸附系数β0为4.89×105 L/mol,在电极上的吸附行为符合Langmuir吸附等温式.实验中发现该化合物能对亚硝酸根的还原起催化作用.     

Phase Formation and Kinetics of Electrochemical Intercalation of Lithium into Intermetallic Compounds MgCd and MgCd3

Electrochemical intercalation of lithium into intermetallic compounds (IMC) MgCd and MgCd₃ out of propylene carbonate solutions of LiBF₄ is studied. According to chronopotentiometry data, during the intercalation, lithium forms compounds with cadmium: Li₃Cd on MgCd or LiCd and Li₃Cd on MgCd₃. Reactions of solid-phase substitution, which occur on the electrodes, are accompanied by the destruction of initial IMC and generation of magnesium atoms. Chronoamperometry of MgCd–(Li) and MgCd₃–(Li) shows the lithium intercalation to be limited by nonstationary diffusion of lithium in the solid phase. The lithium diffusion in MgCd is slower and that in MgCd₃is faster than in Cd. The calculated potential dependences of the diffusion coefficient for lithium in MgCd and MgCd₃ are linear in semilogarithmic coordinates.     

Electrochemistry of CeCl3 in Molten LiCl-KCl Eutectic

The electrochemical properties of CeCl3, dissolved in LiCI-KCI eutectic melt, were investigated by electrochemical techniques, such as cyclic voltammetry and square wave voltammetry on Mo electrode. It was shown that Ce（Ⅲ） is reduced to Ce（0） based on a three-step mechanism. In a temperature range of 833-923 K, the diffusion coefficient of Ce（Ⅲ） is lgDceoH）=-2.49-1704/T determined by means of the Berzins-Delahay equation with two different expressions under reversible and irreversible conditions. The apparent standard potential of a Ce（Ⅲ）/Ce（0） redox system is ECE^3＋0^＊/Ce^0 =3.551＋0.0006132T（K） vs. Cl2/Cl^-. Some thermochemical properties of CeCl3 solutions were also derived from the electrochemical measurements, such as the enthalpy, entropy, Gibbs free energies and the activity coefficients of Ce（Ⅲ）. The Gibbs free energy of a dilute solution of CeCl3 in this system was determined to be △G^0CeCl3/（kJ·mol^-1）=-1027.9＋0.178T（K） And the activity coefficients, γCeCl3 , range between （7.78-9.14）×10^-3. Furthermore, the standard rate constant of kinetic reaction was calculated to be （4.94-9.72）× 10^-3 cmZ/s and the reaction was regarded as a quasi-reversible reaction under the present experimental conditions at 833 K.     

在LiCl-KCl-AlCl3熔盐中直接电化学还原Sm2O3及Al-Sm合金的形成

在803 K LiCl-KCl熔盐中, 研究了通过添加助剂AlCl₃直接电化学还原Sm₂O₃和Al-Sm合金的形成。以SmCl₃为原料作为参照, 采用循环伏安和方波伏安方法, 研究了Sm₂O₃在LiCl-KCl-AlCl₃熔盐体系中的电化学行为。通过对比发现在两个体系中, 峰的数量和位置基本一致, 这说明在LiCl-KCl熔盐中, 加入AlCl₃之后, 可以将Sm₂O₃有效氯化。计时电位结果表明, 当阴极电流比-139.8 mA·cm^-2更负时, Al和Sm共同还原。为了提取Sm, 采用恒电流从LiCl-KCl-AlCl₃-Sm₂O₃熔盐中电解得到Al-Sm合金样品, 并进行XRD表征, 结果表明可以通过调节AlCl₃和Sm₂O₃的浓度得到不同相的Al-Sm合金。     

在LiCl-KCl-AlCl3熔盐中直接电化学还原Sm2O3及Al-Sm合金的形成

在803 K LiCl-KCl熔盐中,研究了通过添加助剂AlCl3直接电化学还原Sm2O3和Al-Sm合金的形成。以SmCl3为原料作为参照,采用循环伏安和方波伏安方法,研究了Sm2O3在LiCl-KCl-AlCl3熔盐体系中的电化学行为。通过对比发现在两个体系中,峰的数量和位置基本一致,这说明在LiCl-KCl熔盐中,加入AlCl3之后,可以将Sm2O3有效氯化。计时电位结果表明,当阴极电流比-139.8 mA.cm-2更负时,Al和Sm共同还原。为了提取Sm,采用恒电流从LiCl-KCl-AlCl3-Sm2O3熔盐中电解得到Al-Sm合金样品,并进行XRD表征,结果表明可以通过调节AlCl3和Sm2O3的浓度得到不同相的Al-Sm合金。     

MgCl2在LiCl-KCl熔盐中的电化学特性

研究了温度范围在723-908 K的LiCl-KCl 熔盐体系中MgCl₂的电化学行为和热力学性质. 循环伏安和方波伏安法研究表明镁离子的电化学还原过程为包含了两个电子转移的一步反应. 利用Berzins 和Delahay 方程计算了不同温度下的镁离子的扩散系数, 并通过Arrhenius 公式计算了镁离子在LiCl-KCl 熔盐体系中的扩散活化能. 采用开路计时电位法得到了不同温度下的Mg(II)/Mg(0)体系的平衡电位, 并结合电动势法计算了在LiCl-KCl 熔盐体系中Mg(II)/Mg(0)体系的标准形式电位. 根据不同温度下的标准形式电位, 计算得到了MgCl₂在LiCl-KCl 熔盐体系中的熵变和焓变以及不同温度下的活度系数.     

Properties of Bulk In-Pt Intermetallic Compounds in Methanol Steam Reforming

Heterogeneous catalysts are often complex materials containing different compounds. While this can lead to highly beneficial interfaces, it is difficult to identify the role of single components. In methanol steam reforming (MSR), the interplay between intermetallic compounds, supporting oxides and redox reactions leads to highly active and CO₂-selective materials. Herein, the intrinsic catalytic properties of unsupported In₃Pt₂, In₂Pt, and In₇Pt₃ as model systems for Pt/In₂O₃-based catalytic materials in MSR are addressed. In₂Pt was identified as the essential compound responsible for the reported excellent CO₂-selectivity of 99.5 % at 300 °C in supported systems, showing a CO₂-selectivity above 99 % even at 400 °C. Additionally, the partial oxidation of In₇Pt₃ revealed that too much In₂O₃ is detrimental for the catalytic properties. The study highlights the crucial role of intermetallic In−Pt compounds in Pt/In₂O₃ materials with excellent CO₂-selectivity.     

Corrosion-Free EMF Measurements of Zinc-Based Intermetallic Compounds at Ambient Temperature

Material development requires in many cases information about the necessary stability of the materials against oxidation, which is encoded in the chemical activity of the constituting elements. Determination of the chemical activity is tedious, especially for metallic materials at or close to ambient temperature. To determine the chemical activity of Zn at ambient temperature, electromotive force (EMF) measurements on the intermetallic compounds ZnPd, ZnPt and Cu₅Zn₈ within their respective homogeneity range were conducted. The single-phase nature of the samples was confirmed by powder X-ray diffraction, light microscopy as well as SEM/EDX analysis. To exclude oxidation, and therefore faulty determination of the electrochemical potentials, a method was developed to conduct the electrochemical measurements under non-corrosive conditions in inert atmosphere. Corrosion by the electrolyte was avoided using anhydrous dimethylformamide as aprotic solvent. From the EMF the respective intrinsic activities of zinc in the corresponding intermetallic compounds was determined. Measurements on Cu₅Zn₈ and comparison to available data in literature verified the developed method allowing to retrieve thermodynamic data of ZnPd and ZnPt for the first time at ambient temperature. The herein developed and easy-to-use methodology is applicable to a wide range of metallic material by choosing appropriate compositions of the electrolyte and has the potential to boost material development.