离子液体[BDMIM]PF_6修饰碳糊电极的制备及其电化学性能

以离子液体1,2-二甲基-3-丁基咪唑六氟磷酸盐（[BDMIM]PF6）代替传统液态石蜡为粘合剂与石墨粉相混合,制备了一种新型的离子液体修饰碳糊电极（IL/CPE）。采用扫描电子显微镜分别对其表面形貌和石蜡碳糊电极（CPE）表面形貌进行了表征。以亚铁氰化钾为电化学探针对IL/CPE的电化学行为进行了研究,并与CPE进行了比较。结果表明,[BDMIM]PF6由于具有较高的导电性,使IL/CPE比CPE具有更高的导电效率,铁氰化钾在电极上的可逆性变好,ΔEP值变小,峰电流响应增加10倍,电极过程由CPE上的吸附控制变为扩散控制,根据计时库仑法求解出铁氰化钾的扩散系数为5.52×10^-6cm2/s（25℃）。电化学交流阻抗图亦表明与不导电的液态石蜡油相比,离子液体的存在加快了电子传递。     

离子液体存在下银的电沉积及其表面增强拉曼散射活性研究

离子液体作为一种绿色介质,在电化学领域的应用研究正在兴起,并已引起了研究者的浓厚兴趣。运用循环伏安法研究了离子液体(1-丁基-3-甲基咪唑硝酸盐,[bmim]NO₃)添加剂存在时,AgNO₃溶液中的Ag在玻碳电极上的电化学沉积行为。研究表明,离子液体的加入对Ag的沉积具有阻化作用。采用扫描电镜(SEM)对沉积层的表面形貌进行表征,结果显示离子液体的存在可使沉积层更加致密,Ag颗粒的尺寸减小。以甲基橙为探针分子,研究了在加入及不加[bmim]NO₃添加剂的AgNO₃溶液中电沉积所得银颗粒膜的表面增强拉曼散射(SERS)效应,增强因子分别为1.7×105和1.1×105,表明在离子液体存在下制得的Ag颗粒膜具有相对较好的SERS活性。     

离子液体存在下铜的电沉积及其表面增强拉曼散射效应研究

离子液体作为一种绿色介质,在电化学领域中的研究正在兴起,引起了研究者的浓厚兴趣。文章运用循环伏安法研究了离子液体(1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐,[bmim]BF4)存在时,酸性硫酸铜溶液中铜在铜电极上的电化学沉积行为。研究表明,[bmim]BF4的加入使铜的沉积峰电位负移,沉积电流增加。采用扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)对铜镀层的形貌及结构进行表征,结果显示离子液体的存在可使铜镀层的层状晶粒尺寸减小,镀层出现(220)高择优取向。以甲基橙(MO)为探针分子,研究了所得铜镀层的表面增强拉曼散射(SERS)效应,发现离子液体存在下得到的铜镀层是较好的SERS基底,具有良好的增强效果及稳定性。对MO分子的增强因子可达4.7×105,而且保存了60天后,其检测灵敏度没有显著的降低。     

铁-邻菲咯啉配合物的循环伏安-光谱电化学研究

以循环伏安及循环伏安-光谱电化学方法研究了铁-邻菲咯啉配合物的电化学行为,Fe2 与邻菲咯啉生成1∶3配合物,给出一对受扩散控制的可逆氧化还原峰。自由Fe2 在-0.24V电位处,给出了一表面控制的不可逆还原峰。由氧化过程中的光谱电化学数据获得式电位为E0=0.875V(vs.Ag/AgCl)和电子转移数为n=1.0。由还原过程的循环伏安-光谱电化学数据发现,[Fe(phen)3]3 的电化学还原过程为产物弱吸附的自加速过程,获得裸电极上的标准速率常数为k0=1.14×10-3cm/s,电子转移系数为α=0.189。Langmuir吸附常数β=0.059(±0.007),吸附表面上的电子转移系数为αa=0.313,反应速率常数为k0a=1.24(±0.17)×10-3(cm/s),式电位为:0.11±0.01V(SD=0.184)。     

真空中固液界面的离子束分析研究

原位实时地高精度测量固液界面的元素或离子(电荷)组成和动态变化对于界面反应和相互作用研究非常重要,但是传统的高分辨离子束分析实验在真空环境中不能直接测量液体样品。本文研制了一种固体-液体界面探针,该探针使用氮化硅-铝纳米复合膜作为真空密封窗和电化学电极,利用复旦大学核微探针成功开展了真空中固体-液体界面探针0.01 mol/L氯化钡和1 mol/L氯化镧溶液样品固体-液体界面的卢瑟福背散射(RBS)分析和粒子激发X射线(PIXE)分析。实验结果表明,真空环境下,固液界面探针纳米薄窗可承受2 MeV He+离子注量为1.0×1018 ions/cm2的辐照。微区PIXE分析成功获得了固液界面探针结构的元素分布。通过对卢瑟福背散射能谱进行分析,获取了20 nm分辨的电极界面微米深溶液中的La, Cl元素浓度。在1 mol/L的LaCl3固液界面电极表面,负电压(–2.3 V)时电解质离子在电极表面高浓度聚集,正电压(+2.3 V)时电解质在电极表面呈低浓度分布,在约1 250 nm深处电解质溶液趋向于体浓度。     

原位聚合法制备凝胶型离子液体/PMMA聚合物电解质

采用原位聚合法制备了含有N-甲基、丙基哌啶双三氟甲磺酰亚胺离子液体的凝胶型聚合物电解质．利用SEM和XPS测试了电解质膜与LiFePO₄电极的界面状态,充放电循环后,在电解质膜与LiFePO₄之间有一层薄膜,这层薄膜中含有N和S元素．结果表明,随着充放电的不断进行,凝胶型电解质中未聚合的甲基丙烯酸甲酯与电极表面的锂离子之间发生电子转移,形成SEI膜,至少要三个循环后才能形成稳定的SEI膜．随着SEI膜的增厚,放电容量增加,阻碍了电子转移,使系统更加的稳定．在不同     

一类阴离子自由基液态电极材料研究

将碱金属溶于含有芳香化合物的醚类溶剂,碱金属的一个电子转移给芳香化合物形成一个碱金属离子和一个阴离子自由基,同时溶于醚类溶剂得到一类具有高电子电导率和离子电导率的蓝黑色液体.当碱金属为钠、芳香化合物为联苯、醚类溶剂为乙二醇二甲醚时,其电子电导率和离子电导率分别为8.4×10~(-3)S.cm~(-1)和3.6×10~(-3)S.cm~(-1),电极电位为0.09 V vs.Na/Na~+,适合作为负极材料,具有原材料低廉、易于制备等优点.我们将该液体作为负极,分别以苯醌和蒽醌(AQ)溶液作为正极构建了一种新型二次电池,结果表明以AQ溶液作为正极的电池具有长循环寿命、低成本的优势.该阴离子自由基液态负极材料的提出为开发新型的储能电池提供了新思路.     

三甲基苯基六氟磷酸铵离子液体结构性质的密度泛函研究

离子液体以其独特性质广受关注，人们对其潜在的利用价值做了大量的研究.本文采用密度泛函（DFT）B3LYP/6-31(d)的方法计算了三甲基苯基六氟磷酸铵离子液体的几何和电子结构，对比对了三种不同的优化结构.通过自然键轨道(NBO)分析，得到各原子的电荷分布，并用二阶微扰稳定化能分析了阴阳离子间相互作用.结果发现：阴离子分布在阳离子周围的三个区域，所有离子对中阴阳离子间有电荷的转移，且都存在多重氢键作用，阴阳离子间的电荷转移主要是通过LPF→σ*C-H 相互作用.     

低温等离子体中微细颗粒物荷电特性粒子模拟

针对微细颗粒物在低温氩等离子体中的荷电过程,基于单元粒子法和蒙特卡罗混合法,进行粒子模拟.通过统计到达颗粒表面的电子和离子数目,确定其净电荷量,并获得带电粒子空间分布与自洽电场.仿真表明:半径为5μm的颗粒在等离子体中荷电量约为27800e,颗粒表面电势约为-8V,且在距表面20μm范围内迅速衰减至0V.在颗粒附近,离子数密度始终大于电子数密度.离子数密度在近壁处迅速增至无扰动区数密度,而电子数密度则相对较慢地增大至背景浓度.此外,颗粒荷电量与粒径成正比.     

用~6Li(n,α)t反应研究在直流电场作用下α-LiIO_3中锂离子的迁移

利用热中子照射α-LiIO_3单晶产生的~6Li(n,α)t核反应,较细致地研究了α-LiIO_3单晶中Li离子在沿c向直流电场下的迁移,本方法可以非破坏性地、连续地观察Li离子在直流电场下迁移的情况。结果表明,样品中的Li离子在电荷量达到0.1C时,已渗入铝电极,约0.3C时已穿出铝电极,达到电极外表面。还得到了不同电量下,Li离子在不同深度的相对浓度分布。