有组织介质中的偶合反应Ⅱ.溶剂对偶合反应动力学的影响

本文采用连续流动装置,结合数学模型方法,测定了油溶性成色剂分别分散在邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、N,N-二乙基十二烷基酰胺(DEDA)和磷酸三丁酯(TBP)三种溶剂中的油珠在明胶层中分别与彩色显影剂CD-2、CD-3、CD-4和CD-6的氧化产物QDI2、QDI3、QDI4、QDI6进行偶合反应的比速率常数,研究溶剂对油珠分散状成色剂的反应速率的影响。结果表明,溶剂对偶合反应速率的影响很大,一般来说,KDBP>KTBP≥KDEDA.对同一种成色剂而言,它分别与QDI2、QDI3、QDI4和QDI6进行偶合反应的比速率常数值可以表征各种显影剂氧化产物的活性。结果还表明,QDI2、QDI3、QDI4和QDI6的活性顺序随着成色剂溶剂的不同而不同。本文对上述实验结果进行了分析,并从有组织介质中的反应的角度进行了讨论。     

碳氟链与碳氢链表面活性剂在固液界面上的吸附

全氟辛酸及其钠盐和十二烷基硫酸钠在R972上的吸附等温线均为S型或LS型，指示固液界面吸附过程中有表面疏水缔合物生成．碳氟表面活性剂的饱和吸附量显著高于碳氢表面活性剂的饱和吸附量．加电解质于液相使各体系吸附量上升．对于碳氟表面活性剂，甚至引起吸附等温线类型变化．例如，不加电解质时全氟辛酸在R972上的吸附等温线为S型，而加入HCl（c＝0．05mol·dm－3）使吸附等混线变成LS型．全氟辛酸比全氟辛酸钠在R972上的吸附更强．几种表面活性剂在R972上的吸附均随温度升高而减少。应用两阶段吸附模型及通用吸附等温线公式可以很好地解释所得实验结果．     

SiO2/α-FeOOH和SiO2/γ-Fe2O3微粒的界面研究

α－FeOOH微粒由于其表面高活性，在转变成γ－Fe2O3的热处理过程中容易烧结，一旦这种烧结现象发生，得到的γ－Fe2O3磁粉磁性能大大下降[1]．为了克服这一困难，目前采用在α-FeOOH微粒表面包敷有机物[2]和无机物[3]来隔离颗粒，阻止其聚集．其中SiO2表面包敷处理是最令人感兴趣的研究课题之一[4，5]．SiO2是一种难烙性的非磁性材料，它包敷在α-FeOOH微粒表面外，不仅可提高α－FeOOH转变成γ－Fe2O3的热处理温度，有利于得到外形完好、晶格完整的γ－Fe2O3磁粉，而且由包效层与内核之间的界面相互作用引起的表面各向异性常…     

氧分压对固体氧化物电解池性能的影响

High-temperature (700–900 ℃) steam electrolysis based on solid oxide electrolysis cells (SOECs) is valuable as an efficient and clean path for large-scale hydrogen production with nearly zero carbon emissions, compared with the traditional paths of steam methane reforming or coal gasification. The operation parameters, in particular the feeding gas composition and pressure, significantly affect the performance of the electrolysis cell. In this study, a computational fluid dynamics model of an SOEC is built to predict the electrochemical performance of the cell with different sweep gases on the oxygen electrode. Sweep gases with different oxygen partial pressures between 1.01 × 10³ and 1.0 × 10⁵ Pa are fed to the oxygen electrode of the cell, and the influence of the oxygen partial pressure on the chemical equilibrium and kinetic reactions of the SOECs is analyzed. It is shown that the rate of increase of the reversible potential is inversely proportional to the oxygen partial pressure. Regarding the overpotentials caused by the ohmic, activation, and concentration polarization, the results vary with the reversible potential. The Ohmic overpotential is constant under different operating conditions. The activation and concentration overpotentials at the hydrogen electrode are also steady over the entire oxygen partial pressure range. The oxygen partial pressure has the largest effect on the activation and concentration overpotentials on the oxygen electrode side, both of which decrease sharply with increasing oxygen partial pressure. Owing to the combined effects of the reversible potential and polarization overpotentials, the total electrolysis voltage is nonlinear. At low current density, the electrolysis cell shows better performance at low oxygen partial pressure, whereas the performance improves with increasing oxygen partial pressure at high current density. Thus, at low current density, the best sweep gas should be an oxygen-deficient gas such as nitrogen, CO₂, or steam. Steam is the most promising because it is easy to separate the steam from the by-product oxygen in the tail gas, provided that the oxygen electrode is humidity-tolerant. However, at high current density, it is best to use pure oxygen as the sweep gas to reduce the electric energy consumption in the steam electrolysis process. The effects of the oxygen partial pressure on the power density and coefficient of performance of the SOEC are also discussed. At low current density, the electrical power demand is constant, and the efficiency decreases with growing oxygen partial pressure, whereas at high current density, the electrical power demand drops, and the efficiency increases.     

二苯并18－冠－6辅助钡离子在1，2－二氯乙烷／水微界面转移的伏安研究

应用液／液界面微电极对二苯并１８－冠－６（ＤＢ１８－Ｃ－６）辅助推动Ｂａ~（２＋）在１，２－二氯乙烷／水（ＤＣＥ／Ｗ）界面转移的电化学过程进行了详细探讨，证明该过程遵循ＴＩＣ机理，是受扩散控制的可逆过程。通过转移电流和反应物浓度之间的线性关系，测定了Ｂａ~（２＋）以及用其它方法难以测定的ＤＢ１８－Ｃ－６。     

SDS/n－C5H11OH/n－C7H16/H2O体系中W/O－BI微乳液界面电性质

In the system of SDS/n-C5H11OH/n-C7H16/H2O with the weight ratio of SDS/n-C5H11OH/H2O system at5.0/47.5/47.5, the upper phase of the system was W/O microemulsion, and the lower phase was the bicontinuous microemulsion. When the n-heptane content was less than 1%, with the increase of the n-heptane content, the capacitance (Co, Cod) in the upper phase (W/O) dropped, the capacitance (CB1, CBld) in the lower phase (BI) raised. At the same time, the W/O-BI inteffacial potential (ΔE), capacitance (Ci), and charge-transfer current (ict) decreased.After the n-heptane content reached 1%, with the increase of the n-heptane content, ΔE, Ci and ict demonstrated no significant change.     

界面张力弛豫法研究不同分子量原油活性组分界面扩张粘弹性

采用界面张力弛豫法研究了不同分子量原油活性组分在正癸烷-水界面上的扩张粘弹性质,阐述了界面扩张模量的弹性和粘性随扩张频率的变化规律.研究发现,随着原油活性组分分子量的增大,极限扩张粘度明显增大,而极限扩张弹性逐渐增大;当分子量大于某一数值后,极限扩张弹性变化不明显.对界面张力弛豫实验结果进行拟合得到的参数表明,界面上和界面附近的微观弛豫过程的数目随原油活性组分分子量的增加而增加,弛豫过程的特征频率也呈规律性变化.不同原油活性组分的界面扩张粘弹性质可从其不同特征的微观弛豫过程得到解释.     

钐离子在油／水界面迁移的电化学行为

钐离子在油／水界面迁移的电化学行为①狄俊伟＊徐肖邢＊＊吴莹范瑞溪（苏州大学化学化工学院苏州２１５００６）近年来，人们对中性载体推动金属离子在油／水界面转移的报道较多［１～４］．通常的实验研究大多采用水相中的金属离子ＭＺ＋大大过量，而于油相中溶解少量的...     

过渡金属电催化剂在硅基光阳极分解水产氧中的作用

光电化学分解水可将太阳能转换为绿色的氢能,为目前的能源危机和环境问题提供了一种理想的解决方案.在分解水反应中,涉及四空穴过程的产氧半反应是制约性能的关键步骤,往往需要在半导体表面沉积电催化剂以加速产氧反应动力学.因此,全面理解电催化剂在光电化学分解水体系中的作用至关重要.在目前的产氧电催化剂中,过渡金属羟基氧化物电催化剂(MOOH,M=Fe,Co,Ni)因其环保、廉价、高效以及稳定的特性,已被广泛用于半导体光阳极分解水器件中.而且,MOOH可用简单的电沉积方法沉积在光电极表面,易于大面积制备.然而,电沉积法制备的MOOH具有复杂的结构,对其作用机制的全面理解更加困难.因此,本文以电沉积MOOH修饰的硅基光阳极(n⁺p-Si/SiO_x/Fe/FeOx/MOOH)作为模型,研究了不同电催化剂对硅光阳极光电化学产氧性能的影响.实验发现电催化剂的界面优化在电催化剂修饰的光电极中发挥着重要作用,这是因为优化的界面可以提升界面电荷传输,提供更多的催化反应活性位点以及更高的本征催化活性,从而更有利于光解水性能的提升.该项研究揭示了电催化剂在光解水器件中的作用,并为今后高效光解水器件的设计提供了一定指导.首先在多晶n⁺p-Si基底上热蒸镀了一层30 nm的金属Fe膜,并通过电化学活化将Fe膜表面转换为FeOx得到Fe/FeOx(记作aFe)界面层,然后利用电沉积方法制备MOOH表面修饰层,最终得到n⁺p-Si/SiO_x/aFe:MOOH光阳极.X射线光电子能谱、拉曼光谱以及扫描电子显微镜表面元素成像的表征结果均证实电极表面由于界面层金属Fe元素的掺杂而形成了Fe1-xNixOOH.在模拟太阳光下用于光解水产氧时,n⁺p-Si/SiO_x/aFe:NiOOH电极的起始电位为~1.01 VRHE(相对于可逆氢电极的电势),在1.23 VRHE下的光电流为38.82 mA cm^-2,显著优于n⁺p-Si/SiO_x/aFe、n⁺p-Si/SiO_x/aFe:FeOOH以及n⁺p-Si/SiO_x/aFe:CoOOH三个对比样品,且其稳定性达到75 h.另外,我们发现n⁺p-Si/SiO_x/aFe:MOOH电极的光电化学产氧性能均显著高于n⁺p-Si/SiO_x/aFe电极,且p++-Si/SiO_x/aFe:MOOH的电催化产氧性能也高于p++-Si/SiO_x/MOOH,不仅证明了aFe界面层对Si与MOOH层之间的界面接触作用的有效调控,而且表明双电催化剂体系(aFe:MOOH)的电催化产氧活性高于单电催化剂(MOOH).热力学分析表明,n⁺p-Si/SiO_x/aFe:MOOH光阳极的光电压大小与其光解水产氧性能并不一致,从而排除了热力学因素对性能的关键影响.进一步从塔菲尔斜率、电化学活性表面积和电化学阻抗谱对各电极的动力学进行了分析,证明了动力学因素在上述光阳极产氧性能中的主导作用.同时发现,由于aFe:NiOOH双电催化剂具有更高的本征电催化产氧性能,提供了更多的表面活性位点以及更有效地促进了光生载流子的传输,对动力学的提升效果更显著,从而使n⁺p-Si/SiO_x/aFe:NiOOH光阳极表现出最高的光解水产氧性能.     

锂二次电池中的原位聚合电解质

聚合物电解质主要分为凝胶聚合物电解质和固态聚合物电解质两种类型,均能够提升锂二次电池的性能.其中,凝胶聚合物电解质是利用增塑剂实现聚合物基质的凝胶化,将有机液态电解液固定在三维网络结构中,因此同时具备液态的离子扩散速率和固态材料的机械性能;而固态聚合物电解质是一种完全没有液态电解质的体系,利用聚合物基体的极性实现锂盐的...