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三维多孔C球包覆纳米SnO2复合材料的电化学性能研究

以葡萄糖为碳源,锡酸钠为锡源,通过水热法制备了三维多孔C球包覆纳米SnO2复合材料.结果表明:样品的XRD谱线都出现SnO2的特征峰,多孔SnO2/C球尺寸为100 nm左右,10～50 nm的SnO2颗粒被均匀地包覆在约30 nm的多孔碳层中.考察了水热时间对复合材料电化学性能的影响,在水热时间6h、烧结温度500℃、烧结保温时间2h的条件下,复合电极材料具有较高的可逆容量,首次可逆比容量为581.0 mAh/g,首次放充电(嵌脱锂)效率为66.48％,经50次循环后,充电比容量保持在502.9 mAh/g,循环效率为99.9％,具有较好的循环性能.

关键词: 锂离子电池 , 负极材料 , SnO2/C球 , 水热法 , 碳包覆

超级电容器用掺杂聚苯胺纳米材料的乳液聚合法及电容性能研究

钟新仙 , 冯崎鹏 , 黄有国 , 王芳平 , 王志洪 , 卢胜彬 , 王红强

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2013.19.013

以二氧化锰(MnO2)为氧化剂,通过乳液聚合法室温条件下制备了十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、十二烷基磺酸钠(SDS)、曲拉通(T-X100)掺杂的聚苯胺(PANI-SDBS、PANI-SDS、PANI-T-X100)。并采用扫描电子显微镜(SEM)、傅立叶变换红外光谱(FT-IR)以及X射线衍射(XRD)对其结构和形貌进行了表征。以掺杂PANI为活性物质制备电极,1.0mol/L H2 SO4水溶液为电解液组装超级电容器,用循环伏安法(CV)、电化学阻抗(EIS)和恒电流充放电技术分别测试了掺杂 PANI 电化学性能。结果表明,以 PANI-SDBS、PANI-T-X100为电极材料的超级电容器在5mA/cm2放电电流下的比电容为393、339F/g,均高于未掺杂PANI的比电容(228F/g),1000次循环后的比电容仍高于未掺杂 PANI。其中 PANI-SDBS 纤维纳米材料具有较高的比容量和良好的循环性能。

关键词: 聚苯胺 , MnO2 , 乳液聚合法 , 超级电容器

超级电容器用Ti/TiO2-MnO纳米管阵列电极的制备及电化学性能

黄有国 , 郑锋华 , 任孟德 , 李庆余 , 王红强

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2013.13106

通过阳极氧化-浸渍-退火的方式获得Ti/TiO2-MnO复合电极.通过XRD测定样品的晶相结构,通过SEM观察样品的显微形貌.结果表明,Ti/TiO2纳米管阵列孔径分布在60～95 nm,纳米管长度在350～820 nm.常温下阳极氧化获得的TiO2为无定形结构,500℃热处理后,TiO2变为锐钛矿(Anatase).样品在MnSO4溶液中浸渍并500℃热处理后,只有MnO相产生.组装扣式模拟超级电容器并测试其循环伏安曲线.CV曲线存在一对氧化还原峰,对应H+在纳米管中的嵌入/脱出过程.H+在纳米管中传输过程为扩散控制.TiO2由无定形转变为Anatase晶形和在其中沉积MnO后,CV响应电流降低.

关键词: 阳极氧化 , Ti/TiO2-MnO纳米管阵列 , 超级电容器 , 电化学性能

硫脲对304不锈钢镀镍层抗腐蚀性能的影响

李庆余 , 范海林 , 陈家荣 , 陈肇开 , 王红强 , 黄有国

表面技术 doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2015.07.004

目的：研究硫脲对电镀镍层形貌、晶型、晶粒尺寸以及抗腐蚀性能的影响。方法在添加和不添加硫脲两种条件下,对304不锈钢进行电镀镍。通过XRD和SEM对比镀层的晶相结构、晶粒尺寸和微观形貌,通过Tafel曲线和EIS电化学阻抗谱对比分析样品的抗腐蚀性能。结果添加硫脲前后,镍镀层的择优生长方向从<200>晶面转变为<111>晶面,晶粒平均尺寸从60.2 nm减小为20.7 nm。由于硫脲吸附在金属表面,阻滞了溶液中金属离子放电,从而提高了阴极极化作用；同时,硫脲分子吸附在晶体生长的活性点上,有效抑制了晶体生长；因此,镍晶粒得到细化。关于腐蚀性能,镀镍304不锈钢的耐腐蚀性能最好,其次是304不锈钢基体,最差的是含硫镀镍304不锈钢。结论硫脲能够改变镍镀层晶体的择优取向,并且细化晶粒。硫脲影响电镀镍层抗腐蚀性能的机理是：阴极吸附的硫脲通过电化学还原产生H2 S,进一步与Ni2+反应生成NiS,NiS再与富集的Ni反应生成Ni3 S2。随着电镀的进行,Ni3 S2被更多地沉积在镍镀层的表面,降低了镍层表面钝化膜的致密性；而且,Ni3 S2与镍层存在电势差,故易发生原电池腐蚀。此外,晶粒细化导致晶界和晶面的缺陷增加,也使得腐蚀加速。故镀液中加入硫脲,镀层的耐腐蚀性能大大降低。

关键词: 304不锈钢 , 电镀镍 , 硫脲 , 晶粒尺寸 , 耐腐蚀性能 , 腐蚀机理

铝电解用NiFe2O4基金属陶瓷惰性阳极电解腐蚀研究

黄有国 , 李庆余 , 王红强

功能材料

采用传统粉末冶金技术制备了铝电解用5Cu/(NiFe2O4-10NiO)金属陶瓷惰性阳极,并对其在20和40℃过热度下Na3AlF6-AlF3-Al2O3电解质中的电解腐蚀进行了研究.研究结果表明,过热度的升高对电解后阳极的外观形貌无明显的影响.不同过热度下阳极边部均存在腐蚀现象,但阳极内部相对保持完好.低温电解槽电压比传统电解温度槽电压波动大.过热度升高槽电压波动幅度降低.20和40℃过热度下,Fe、Ni和Cu腐蚀组元在电解质中的平衡浓度分别为140×10-6、35×10-6、44×10-6和142×10-6、36×10-6、34×10-6.过热度的升高对阳极腐蚀组元在电解质中的平衡浓度无明显影响.电解温度的降低减小了阳极腐蚀组元在电解质中的平衡浓度.

关键词: NiFe2O4基金属陶瓷 , 惰性阳极 , 过热度 , 电解腐蚀 , 铝电解

铸造铝合金表面改性研究进展

黄有国 , 李庆余 , 王红强

电镀与精饰 doi:10.3969/j.issn.1001-3849.2011.09.004

铸造铝合金是铝合金家族中用途较广的一种,耐腐蚀、耐磨性能较低是其缺点.表面改性是提高其耐腐蚀性能及耐磨性能的主要方法之一.综述了近年来铸造铝合金中常用的表面改性方法如微弧氧化法、激光表面处理法、化学镀-电镀法以及阳极氧化法,并对不同的表面改性方法进行了简要的评述.

关键词: 铸造铝合金 , 耐腐蚀耐磨性 , 表面改性

国内铝制品无黄烟化学抛光工艺的研究现状

陈祖秋

材料保护 doi:10.3969/j.issn.1001-1560.1999.04.005

传统的铝制品三酸化学抛光产生的氮氧化合物气体(NOx)对环境有污染.80年代以来,我国对黄烟进行了治理.为使化抛技术得以可持续发展,必须加大无黄烟工艺的开发和应用的力度.其中,无硝酸化学抛光工艺的开发,便是解决黄烟污染的主要方向.

关键词: 铝制品 , 化学抛光 , 无氮氧化物

湿法炼锌浸出渣和黄钾铁矾渣的鉴别

唐梦奇 , 阮贵武 , 刘国文 , 张庆建

冶金分析 doi:10.13228/j.boyuan.issn1000-7571.009846

湿法炼锌浸出渣和黄钾铁矾渣是湿法炼锌工艺中常见的固体废物,且均为我国禁止进口的固体废物。这两种固体废物中锌含量较高,常冒充锌精矿向我国进口。因此实验针对湿法炼锌浸出渣和黄钾铁矾渣进行鉴别,首先利用X射线荧光光谱仪( XRF)对制得粉末样品中的元素进行分析,结果表明,湿法炼锌浸出渣的主要元素为Fe、Zn,黄钾铁矾渣的主要元素为Fe、S、Zn,且湿法炼锌浸出渣和黄钾铁矾渣中均含有As、Cd、Ga、In、Ag等元素。再利用X射线衍射仪( XRD)对粉末样品中存在的物相进行分析,湿法炼锌浸出渣的主要物相为Zn-Fe2O4,并含有少量 PbSO4、Zn2SiO4、ZnS,黄钾铁矾渣的主要物相为KFe3(SO4)2(OH)6、Zn-Fe2 O4、Zn2 SiO4。实验建立的湿法炼锌浸出渣和黄钾铁矾渣的鉴别方法为进口固体废物的监管提供了技术支持。

关键词: 锌 , 湿法炼锌浸出渣 , 黄钾铁矾渣 , 固体废物 , 鉴别 , X射线荧光光谱 , X射线衍射

2-TNATA对蓝与黄二基色分离的堆叠式白色有机发光器件性能的影响

阎洪刚 , 张方辉 , 陆君福 , 蒋谦 , 刘丁菡

液晶与显示 doi:10.3969/j.issn.1007-2780.2010.05.013

研究了2-TNATA厚度对蓝与黄二基色分离的堆叠式白色有机发光器件性能的影响.器件结构为:2-TNATA(x nm)/NPB(25 nm)/ADN(30 nm):TBPE(2%):DCJTB(1%)/Alq3(20 nm)/LiF(1 nm)/Al(100nm).根据实验结果,2-TNATA的厚度对载流子的注入、色稳定性、热稳定性影响明显.发光器件的颜色可以通过改变加入的2-TNATA层的厚度来改变.这种器件使用2-TNATA作为空穴注入层显示出了色纯度高的白光发射,CIE色坐标x=0.319 7,y=0.349 6.亮度能够达到12 230 cd/m2.

关键词: 2-TNATA , 白色有机发光器件 , 发光特性