全钒氧化还原液流电池碳素类电极的活化

近年来,全钒氧化还原液流电池(VRFB)作为一种新型的储能电池备受关注,作为VRFB的核心材料,电极的活化一直都是研究的热点。碳素类材料,如碳毡和石墨毡,以其低成本和高性能被广泛用作钒电池电极。通过活化处理增加碳素类电极表面的含氧、含氮官能团或引入各种催化剂可以显著提高V(Ⅴ)/V(Ⅳ)和V(Ⅲ)/V(Ⅱ)电对氧化还原反应的电化学活性和可逆性,进而提高VRFB的总体性能,最终促进VRFB的商业化进程。本文综述了VRFB碳素类电极的氧化活化法、掺杂活化法和碳纳米催化剂活化法等几种常用活化方法的研究进展,并对VRFB碳素类电极的进一步研究和应用前景进行了展望。     

酸催化环氧氯丙烷水解反应机理的研究

根据热动力学的基础理论,应用一级反应的无量纲参数法,在20,25和30℃下测定了环氧氯丙烷酸水解反应的速度常数,计算了活化能、活化熵。根据whallcy的活化熵判据,Zucker-Hammett假说,Taft熵判据,得出的结论与Whallcy,Noblc等人用活化体积作为判据所得的结论相同即A-2杌理.同时还讨论了Bunnctt及Olscn两种理论对该类反应机理判断失效的原因.     

Na+, K+//Cl-, B4O2-7-H2O四元体系273 K介稳相平衡

采用等温蒸发法研究了四元体系Na+, K+//Cl-, B4O2-7-H2O 273 K时的介稳相平衡与相图. 测定了该体系273 K平衡液相中各组分的溶解度及平衡液相的密度; 绘制了该体系的介稳相图. 该四元体系273 K相图由5条溶解度单变量线、4个结晶区及2个共饱和点组成. 体系无复盐或固溶体形成. 四个结晶区分别对应单盐NaCl、KCl、K2B4O7·4H2O 和Na2B4O7·10H2O. 共饱点E1处KCl、NaCl及Na2B4O7·10H2O三盐共饱和,所对应的平衡液相组成为w(Cl-)=29.15%, w(B4O2-7)=0.64%, w(K+)=5.97%, w(Na+)=15.55%; 共饱和点E2处盐KCl、Na2B4O7·10H2O和K2B4O7·4H2O的三盐共饱和, 所对应的平衡液相组成为w(Cl-)=22.84%, w(B4O2-7)=10.98%, w(K+)=28.01%, w(Na+)=1.53%. 同体系298 K时的稳定相图相比, 273 K时硼酸钠的结晶区变大, 而硼酸钾、氯化钠结晶区变小.     

热动力学的研究 XV.分数级反主尖的热动力学法

根据热动力学基础理论和n级反应通用的势动力学方程,本文建立了各种分数级反应的热动力学研究法.应用M-340计算机编制了研究法基本公式中有关无量纲参数的各种函数表,并深入讨论了有关函数的基本性质及其图象.同时将本文建立的分数级反应研究法应用于整数级反应的热动力学研究,所得结果与文献报道的一、二级反应的无量纲参数法基本公式完全相同,该研究法还可用于判断化学反应的级数.     

碲锌镉单晶体的(110)面蚀坑形貌观察

本文报道了一种能够在室温下择优腐蚀碲锌镉(CZT)单晶体(110)晶面的腐蚀液配方,并对富Cd生长的CZT晶体蚀坑形貌进行了扫描电镜观察.结果表明晶体(110)面腐蚀坑形状为三角形,并初步对蚀坑的成因进行了分析,估算出CZT(110)面蚀坑密度约为103～105/cm2数量级.这说明富Cd原料的改进布里奇曼法可以生长出低蚀坑密度的CZT单晶体.     

不同磺化度下的磺化聚醚醚酮对全钒储能液流电池性质影响的研究

本文报道了采用浓硫酸作为磺化剂,成功合成了不同磺化度下的聚醚醚酮(PEEK)膜,并深入研究了磺化条件包括磺化时间和磺化剂的用量对所获薄膜性能的影响,获得了在不同磺化度（DS）下SPPEK膜的离子交换容,含水率,机械性能,质子电导率等参数,特别测定了在全钒液流电池工作条件下钒离子(Ⅳ)渗透率,首次为该类液流储能电池使用价廉质优的质子交换膜提供了基础实验数据。室温条件下的实验结果如下：1）磺化12小时后,膜的磺化度46%,含水量为28%,钒离子(Ⅳ)选择性最佳（钒离子渗透率为1.2×10-7 cm2/min-1,是Nafion117 (2.9×10-6 cm2/min-1)的1/24）,其质子电导率只有0.02 S/cm;2）磺化96小时其磺化度达79%的膜,质子电导率达0.16 S/cm,是Nafion117 (0.10S/cm) 的1.6倍, 但其机械性能最差;3）与Nafion117膜相比,磺化在36到48小时的SPPEK膜其机械力学性能好,薄膜的钒离子渗透率、离子交换容IEC、质子导电率和含水率高,且对钒离子的选择性佳,尤其价格仅为Nafion膜的1/13,是理想的Nafion膜的代替物,可望直接应用于全钒氧化还原液流（VRB）电池中。本文还讨论了磺化时间和不同磺化剂量对膜的性质的影响。     

碲锌镉单晶体的正电子寿命研究

用正电子湮没技术(PAT)研究了原料富Cd改进布里奇曼法生长的碲锌镉单晶样品退火前后的缺陷.刚生长的样品缺陷寿命值较高,其内部存在的点缺陷主要是占优势的Cd空位,用富Cd同成份源Cd1-xZnxTe气氛对样品在不同温度下等时退火后,发现样品的正电子寿命参数对退火温度表现出很强的依赖关系,通过对样品退火过程中空位的迁移、聚集及消失情况分析,得出较适宜的退火温度约为700℃.     

磷钼酸修饰的铂电极对二甲醚氧化的电催化作用

利用循环伏安扫描法制备了磷钼酸(H3PMo12O40)修饰的铂电极.在制备修饰电极时,随着扫描次数的增加,磷钼酸的氧化还原峰电流增大,但最终获得稳定的重现性好的磷钼酸修饰的铂电极.通过循环伏安法研究了该修饰电极对二甲醚氧化的电催化反应.结果表明,与未修饰的铂电极相比,磷钼酸修饰的铂电极电催化氧化二甲醚的起始氧化电位负移50 mV,氧化峰电位负移35 mV,氧化峰电流密度提高了1.86倍,这表明修饰电极的电催化活性有了很大的提高.同时,电位负扫时,二甲醚在425 mV(vsSCE)处出现氧化峰,表明二甲醚在修饰电极上的电氧化机理可能发生了改变.实验还发现,制备修饰电极时,降低扫速会提高还原物质杂多蓝的吸附量,但过多的修饰物质会降低铂的活性位数目,反而降低了对二甲醚氧化的电催化作用.     

电沉积WO_3薄膜及其光电性能的表征

本文采用电化学法制备了均匀、附着力强的WO3薄膜,研究了不同沉积电位和不同的沉积时间对薄膜的光电性能影响,并使用了XRD,UV-vis,M-S,光电流光谱(IPCE)等分析表征手段对薄膜进行了表征。实验结果表明,所制得的WO3薄膜为单斜晶系,退火后沿(200)晶面择优生长;对比所有沉积电位,-0.45 V沉积电位(vs.SCE)所获得的WO3薄膜均匀致密,薄膜的带边在460 nm(≈2.7 eV),其光电转换性能最好;在实验范围内薄膜越厚,其光电转换性能越好。