钇离子在氟化物体系中的电化学还原

用循环伏安法和卷积伏安法研究钇离子在LiF-NaF-YF_3熔融盐中的阴极还原过程。结果表明,在实验条件下钇离子的电化学反应为一步还原,阴极过程受扩散控制,产物钇与铂形成合金。     

循环伏安法用于钇在钼和镍电极上的电极过程研究

使用了较为简单的数学方法,对不溶性反应产物的电极过程的循环伏安理论公式进行了推导。并将推导结果应用于LiCl—KCl—YCl_3熔盐体系,钇在钼电极上的电极过程研究,获得了很好的结果。同时还对钇在镍电极上阴极还原进行了研究,循环伏安结果表明钇和镍能够拖成金属间化合物。能谱及X射线衍射结果表明,金属间化合物的组成为Ni_2Y。     

氯化钕熔盐电解的阴极过程

本文用循环伏安和计时电位法,在与金属钕处于平衡的KC1-NaCl-NdC1_3熔体中,研究钕离子在铂阴极上的电极过程。结果表明,在该体系中其阴极还原过程为二价钕离子直接放电还原为金属钕,Nd~(2+)+2e→Nd。电极反应为可逆的并受扩散控制,钕的析出电位在本实验条件下约为-3.2V(氯标)。     

以次磷酸钠为还原剂化学镀铜的电化学研究

通过电化学方法研究了以次磷酸钠为还原剂, 柠檬酸钠为络合剂的化学镀铜体系. 应用线性扫描伏安法, 检测了温度、pH值、镍离子含量对次磷酸钠阳极氧化和铜离子阴极还原的影响. 结果表明, 升高温度能够加速阳极氧化与阴极还原过程; pH值的提高可促进次磷酸钠氧化, 但抑制铜离子还原; 镍离子的存在不仅对次磷酸钠的氧化有强烈的催化作用, 而且与铜共沉积形成合金. 该合金有催化活性, 使化学镀铜反应得以持续进行.     

MgCl2-KCI—NaCI—CaCl2熔盐电解镁机理

在725℃温度下,对MgCl2-KCl-NaCl-CaCl2熔盐体系进行电解。研究结果表明,镁电解过程中阴极过电压ηc只有12～51mV,电解过程的过电压主要是由阳极引起的;阴极还原过程的极限扩散电流密度id为1．56A／cm^2;镁离子阴极放电反应的电子转移数为1．98：2个电子转移步骤之前存在着前置转化步骤MgCl^＋→Mg^2＋ ＋Cl^-。应用循环伏安法对4种不同配比下的镁离子行为进行的研究结果表明,CaCl2质量分数从10％增加到40％,维持MgCl2质量分数为10％以及NaCl与KCl的质量比为6：1不变,随着CaCl2质量分数的增加,镁离子结合成不易移动的络合阴离子,镁离子迁移的电流分数减小,镁离子的析出电位从-1．595V逐渐负移至与钙、钠共同沉积,阴极峰值电流Ipc值逐渐增大,阳极峰值电位与阴极峰值电位之差的绝对值｜φpa-φpc｜逐渐增大,阴极放电反应的可逆性逐渐降低。     

MgCl2-KCl-NaCl-CaCl2熔盐电解镁机理

在725℃温度下,对MgCl2-KCl-NaCl-CaCl2熔盐体系进行电解.研究结果表明,镁电解过程中阴极过电压ηc只有12～51 mV,电解过程的过电压主要是由阳极引起的;阴极还原过程的极限扩散电流密度id为1.56 A/cm2;镁离子阴极放电反应的电子转移数为1.98;2个电子转移步骤之前存在着前置转化步骤MgCl+ Mg2++C1-.应用循环伏安法对4种不同配比下的镁离子行为进行的研究结果表明,CaCl2质量分数从10%增加到40%,维持MgCl2质量分数为10%以及NaCl与KCl的质量比为6: 1不变,随着CaCl2质量分数的增加,镁离子结合成不易移动的络合阴离子,镁离子迁移的电流分数减小,镁离子的析出电位从-1.595 V逐渐负移至与钙、钠共同沉积,阴极峰值电流Ipc值逐渐增大,阳极峰值电位与阴极峰值电位之差的绝对值|φpa-φpc|逐渐增大,阴极放电反应的可逆性逐渐降低.     

氯化物熔体中钇的电还原和合金化

用循环伏安法研究ＮａＣｌ－ＫＣｌ－ＹＣｌ３熔体中Ｙ＾３＋在钨电极的电还原。Ｙ＾３＋一步可逆电沉积为钇。用循环伏安法、卷积伏安法、恒电位电解断的电位－时间曲线及Ｘ射线衍射法研究了Ｙ＾３＋在铁电极上的还原过程。在金属钇析出前，电极形成多种钇与铁的金属间化合物。用电位阶跃的电流－时间曲线测定了钇在Ｙ６Ｆｅ２３相中的扩散系数及扩散活化能，结果表明钇在其合金相中的扩散相当缓慢，该步骤对电极过程可以起控制作用     

电活性铁氰化镍膜电极对稀土钇的电控离子分离

通过电沉积方法分别在镀铂石英晶片和铂基底上制备了电活性铁氰化镍膜,并考察了膜电极在含钇离子溶液中的电控离子交换性能. 在0.1 mol·L^-1的硝酸钇溶液中,使用循环伏安法及石英晶体微天平技术测试考察了铁氰化镍膜对钇离子的置入释放性能及对应的质量变化,同时比较了铁氰化镍膜电极在Y(NO₃)₃和Sr(NO₃)₂溶液中的电化学性能. 在0.1 mol·L^-1 [Y(NO₃)₃ + Sr(NO₃)₂]混合溶液中,通过循环伏安法分析了薄膜对Y³⁺/Sr²⁺离子的选择性. 用扫描电子显微镜观察了铁氰化镍膜的表面形貌,并通过X射线光电子能谱仪测定了膜在氧化和还原状态下的元素组成. 结果表明,铁氰化镍膜在含Y³⁺溶液中具有良好的离子交换行为,其中氧化过程薄膜质量减少,对应着钇离子的释放;还原过程薄膜质量增加,对应钇离子的置入;在0.0 V或0.9 V调控膜电极的氧化还原状态实现对钇离子的有效分离.     

氯化物熔盐中钕离子在铂电极上的电化学还原

利用极谱,Ⅲ利用电位阶跃研究了轻稀土离子在碱金属氯化物熔盐中的阴极还原。本文作者研究过Sm~(3 )在NaCl-KCl熔盐中的电还原。上述工作分别提出了稀土离子一步还原和分步还原的结论。本文采用线性扫描伏安法和恒电位电解,并配以扫描电子显微镜X射线能谱分析,对Nd~(3 )在Pt电极上的阴极还原过程进行了研究,利     

在LiCl-KCl-NaCl熔盐体系中碳的阴极还原的研究

用循环伏安法和电位阶跃法研究了LiCl-KCl-NaCl熔盐体系中碳的阴极还原机理。在钨、铂、不锈钢等微电极上得到的伏安图表明碳的还原是由CO_3~(2-)离子经一步电化学反应实现的,电极反应速度控制步骤为CO_3~(2-)离子向阴极的扩散过程,还原过程具有反应物吸附特征。碳在W、Pt、不锈钢电极上析出电位分别为-2.05V、-1.745V和-1.90V(均相对于Ag/AgCl参比电极)。     

NaCl-CsCl熔盐中Ce(Ⅲ)离子的阴极过程研究

以钨微盘为研究电极采用循环伏安法和方波伏安法研究了温度为873K的NaCl-CsCl熔盐中Ce3 离子的阴极行为.结果表明,摩尔比为1:2的NaCl-CsCl熔盐体系中Ce3 离子分两步还原,其电化学反应历程为:Ce3 e=Ce2 ,Ce2 2e-=Ce.进一步计算得到熔盐体系中Ce3 离子的扩散系数(D).     

单斜层状结构锂离子电池正极材料LiYxMn1-xO2的合成及电化学性能

以Na2CO3 、(CH3CO2)2Mn•4H2O、Y2O3和CH3COOLi•2H2O为原料,采用高温固相法经过2次灼烧和水热离子交换法得到一系列钇掺杂的LiMn1-xYxO2 (x=0.01,0.02,0.03,0.05) 化合物。通过XRD、XPS、循环伏安及恒电流充放电测试,研究了钇掺杂离子对合成正极材料结构及电化学性能的影响。X射线衍射测试结果表明,所得产物均具有单斜层状结构。循环伏安及恒电流充放电测试结果表明,合适的钇掺杂可以起到扩展锂离子脱嵌通道和稳定骨架结构的作用, 钇离子的引入可以部分取代原有的三价锰离子, 由于钇离子的离子半径较三价锰离子大, 因此稀土掺杂锰酸锂材料的晶胞参数比未掺杂材料大, 在一定程度上扩充了锂离子迁移的三维通道, 更有利于锂离子的嵌入与脱嵌,提高单斜层状LiMnO2 材料的电化学循环可逆性及循环稳定性。通过对所得化合物进行了钇掺杂量及电化学性能的研究,得到性能比较优良的LiY0.021Mn0.979O2化合物,其首次放电比容量为125.7 mA·h/g,100次循环以后,放电比容量达212.1 mA·h/g,远高于未掺杂材料的放电容量138 mA·h/g。交流阻抗测试结果表明, Y3+的掺入能降低材料的电化学反应阻抗和提高材料中Li+的扩散能力。     

PEMFC阴极中氧扩散和电化学反应模型研究Ⅱ. TFFA模型参数对电极性能的影响

运用薄膜浸渍聚集体（TFFA）模型，考察了质子交换膜燃料电池（PEMFC）阴极伏安曲线受阴极结构参数变化的影响程度。计算结果表明：阴极反应层的孔隙率和厚度、反应层中浸渍聚集体体积分数、半径和涂覆的薄膜厚度、Nafion电解质离子传导率以及气体扩散层的平均孔径对电极性能有较大的影响。相比之下，反应层中气体通道半径、气体扩散层孔隙率以及反应层中碳相传导率的变化对电极性能影响不大。     

YF3-LiF熔盐体系中氧化物电解共沉积钇镁合金的阴极过程研究

采用循环伏安法分别以钨丝和铂丝为参比和工作电极，光谱纯石墨棒为辅助电极，在820℃下研究了添加Y2O3和MgO的YF3-LiF熔盐体系中Y^3＋和Mg＆2＋在钨电极上的电化学还原过程。结果表明：Y^3＋和Mg^2＋的析出是可逆的简单电荷传递反应，且过程受扩散控制。其反应分别为：Mg^2＋＋2e→Mg；Y^3＋＋3e→Y。随着混合氧化物中Y2O3比例的增大，Y的析出电位向正方向移动，Mg的析出电位向负方向移动，两者的析出电位差减小，当Y2O3：MgO=4：1时钇离子和镁离子共放电析出。     

氯化物熔体中铈离子在铁阴极上的电还原

用循环伏安法、充电曲线和衰减曲线研究了在700～850°CNaCl-KCl-CeCl_3熔体中铈离子在铁电极上的还原过程。Ce(Ⅲ)还原时,首先形成金属间化合物,然后析出纯金属铈。用铁阴极电解制取了含83wt％Ce的Ce-Fe合金,其物相为CeFe_2和Ce。     

膜修饰液/液界面上亚叶酸离子的转移

采用复合介孔膜修饰水/1,6-二氯己烷(W/DCH)界面得到阵列介观W/DCH界面,利用循环伏安法、差分脉冲伏安法以及计时电量法考察了亚叶酸离子在该阵列介观W/DCH界面上的转移过程.结果表明,亚叶酸离子在膜修饰W/DCH界面上转移的电化学响应与复合介孔膜内表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵密切相关.循环伏安结果表明,亚叶酸离子由膜内水相向油相转移的峰电流与扫描速率的平方根呈线性关系,根据Randles-Sevik方程,计算得到亚叶酸离子在复合介孔膜内水相中的扩散系数为2.036×10~(-8)cm~2/s.利用计时电量法测得亚叶酸离子在该界面上转移反应的标准速率常数为2.72×10~(-3)cm/s.     

Mo,W电极在MgCl2-KCl-NaCl-CaCl2熔盐中电解镁的钝化行为

应用循环伏安法和计时电流法研究了Mg(Ⅱ)在MgCl2-KCl-NaCl-CaCl2四元熔盐体系中于(Mo、W)阴极上的放电过程及其钝化行为.结果表明,W电极放电反应的可逆性比Mo电极的好.后者的计时电流曲线偏离线性特征,且其阴极钝化比W严重.     

下沉阴极熔盐电解法制取富钇稀土-镁合金

本文借助透明石英电解槽研究了液态阴极在电解过程中的运动特征,提出了以富钇氯化稀土为原料和下沉的镁合金为阴极,在KCl-NaCl-RE(Y)Cl_3熔体中,于750℃下电解制取富钇稀土-镁合金的方法,研究了电解工艺条件。     

用修饰电极导数伏安法同时测定多巴胺和肾上腺素

研究了２,６－吡啶二甲酸在玻碳电极上电化学聚合的实验条件及修饰电极的电化学特性,发现该聚合物膜修饰电极对多巴胺和肾上腺素的电化学氧化有显著的催化作用,而对抗坏血酸等阴离子没有响应。利用在修饰电极上循环伏安阴极过程多巴胺和肾上腺素的峰电位不同,采用阴极化导数伏安法可同时测定多巴胺和肾上腺素。     

2,2′-二氨基苯氧基二硫化物的电极过程动力学研究

利用循环伏安法、线性伏安法及旋转圆盘电极技术,研究了2,2′-二氨基苯氧基二硫化物(DAPOD)在含有0.1 mol·L-1LiClO4电解质的乙腈/四氢呋喃有机溶液中,铂、金、玻碳及石墨电极上的电化学行为.伏安结果表明DAPOD中的二硫键与硫巯基之间的氧化还原反应属动力学不可逆过程,这种在室温下表现出的电化学反应不可逆性是有机二硫化物普遍存在的不足,必须通过分子内或分子间的电催化来改善其可逆性能.旋转圆盘电极测试结果显示,DAPOD的阴极还原反应级数为0.5,阳极氧化反应级数为1.由此推知DAPOD电还原属两电子转移反应,分两步完成:第一步为平衡的化学反应步骤;第二步为电子转移步骤,属决速步.同时还测定了DAPOD的阴极与阳极传递系数、交换电流、平衡电势及标准速率常数等相关的动力学常数.通过比较铂、金、玻碳及石墨四种不同材料电极对DAPOD的电极过程的影响,发现石墨对DAPOD的还原过程具有电催化作用.