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离子液体对PbO2电极电化学性能的影响

于丽花 , 薛娟琴 , 蒋朦 , 唐长斌

稀有金属材料与工程

为了考察离子液体对钛基PbO2电极电化学性能的影响,将离子液体1-乙基-3-甲基-咪唑四氟硼酸盐([Emim]BF4)添加到Pb(NO3)2混合电积溶液中,通过阳极电氧化沉积制备得到钛基β-PbO2形稳阳极Ti/β-PbO2,对其电催化氧化活性及稳定性进行了考察,并与采用F和十二烷基磺酸钠(SDS)为电积溶液添加剂制备的带有中间层的电极Ti/SnO2-Sb2O3/β-PbO2进行了对比.结果表明,离子液体修饰电极材料的电催化活性和稳定性相比后者均有明显提高.对电极表面的SEM与XRD表征分析表明,添加离子液体制备得到的电极Ti/β-PbO2活性层表面致密平整、结晶大小均匀、择优结晶取向发生明显变化.电化学循环伏安实验结果显示,电极Ti/β-PbO2的析氧过电位(1.7 V)比Ti/SnO2-Sb2O3/β-PbO2(1.6 V)稍高.

关键词: 离子液体 , PbO2电极 , 电化学氧化 , 苯酚降解

膨胀石墨基炭/炭复合电极的制备及含酚废水的降解

王太斌 , 陈志刚 , 陈丰 , 王炜 , 刘成宝

功能材料

以压缩膨胀石墨为基体、蔗糖为炭源、磷酸为活化剂,经碳化、活化压片制得膨胀石墨基炭/炭复合电极(EGC电极)。采用低温液氮吸附法和扫描电镜(SEM)进行表征,研究了蔗糖浓度对电极表面结构和孔道特征的影响规律,并以苯酚为处理目标物,考察了不同的电解条件。结果表明,EGC电极以膨胀石墨为骨架,包覆炭膜,孔径主要分布在0.5~2.5nm之间,蔗糖浓度为50%制备的EGC电极比表面积最高,电化学氧化苯酚效果最优。电解苯酚试验中,降低苯酚初始浓度、增加电流密度和电解质浓度有利于提高苯酚的降解效率。

关键词: 膨胀石墨基炭/炭复合电极 , 吸附 , 电化学氧化 , 苯酚

CuCl_2-HCl酸性蚀刻液的ORP测量及其应用

曾振欧 , 李哲 , 杨华 , 赵国鹏

电镀与涂饰

通过测量CuCl_2-CuCl-NaCl-HC溶液的氧化还原电位(ORP),研究了酸性蚀刻液在蚀刻过程与电化学再生过程中ORP与溶液组成和温度的关系.结果表明,酸性蚀刻液的ORP随Cu~+离子质量浓度的增加而降低,且在Cu~(2+)离子质量浓度较高或总Cu质量浓度变化不大时与Cu~+离子质量浓度的对数成正比.酸性蚀刻液中的溶解氧、Cu~(2+)离子,Cl~-离子和H~+离子的浓度以及温度对ORP的测量有一定影响,但最大误差不超过0.9%.溶液组成一定时,ORP与测量温度成正比.ORP的测量可以指示酸性蚀刻液的蚀刻速率及其电化学再生过程.

关键词: 酸性铜蚀刻液 , 氧化还原电位 , 电化学氧化 , 再生 , 一价铜离子

电化学氧化对高强高模碳纤维表面结构及力学性能的影响

张莎 , 田艳红 , 张学军 , 代红蕾 , 田建军

复合材料学报

利用循环伏安多重扫描法分析了不同电解质的氧化能力及其氧化特点,讨论了在表面氧化处理中不同电解液体系对高模高强碳纤维力学性能的影响,提出了适合高强高模碳纤维表面处理的工艺条件,并通过Raman光谱、XPS与SEM的表征,研究了电化学氧化对高强高模碳纤维表面结构及力学性能的影响。研究结果表明,与NH4H2PO4溶液相比,用NH4H2PO4与CH3COONH4复合的电解质溶液对碳纤维进行表面处理,能大幅度提高纤维表面含氧官能团,而且纤维表面sp^2杂化碳原子相对含量也较多,在提高了碳纤维/环氧树脂复合材料层间剪切强度(ILSS)的同时,还较好地保持了高强高模碳纤维本体力学性能。当CH3COONH4与NH4H2PO4的物质的量之比为2:1时,碳纤维/环氧树脂复合材料的ILSS与未处理纤维相比提高了168%,而碳纤维拉伸强度却下降很小,此复合电解质溶液是一种较为理想的对高强高模碳纤维进行表面改性的电解质体系。

关键词: 高强高模碳纤维 , 电化学氧化 , 循环伏安 , 拉伸强度 , 电解液体系

碳纤维形貌结构对其电化学氧化行为及其复合材料界面性能的影响

李昭锐 , 张东 , 徐樑华 , 孙玉山 , 徐鸣风

复合材料学报 doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20141204.002

通过调控原丝工艺,制备得到形貌结构不同、力学性能相近的PAN基碳纤维(CF),用以模拟碳纤维表面光滑与沟槽结构对其电化学氧化行为的影响.研究表明:原始形貌光滑碳纤维在电化学过程中保持形貌能力较强,相同的电化学氧化强度下,其表面氧碳比高于原始表面粗糙的碳纤维,表明其氧化程度高.X射线光电子能谱(XPS)分峰结果表明,二者表面氧含量差别来自于表面羰基含量的差异.力学性能测试结果表明具有沟槽形貌的碳纤维拉伸强度及拉伸模量提高的幅度较大,其中拉伸强度提高最大值为17.3%.将氧化前后的碳纤维制备成碳纤维增强树脂基复合材料,探讨碳纤维形貌结构对其复合材料界面性能的影响.结果表明:由具有沟槽形貌的碳纤维制备得到的复合材料层间剪切强度(ILSS)较高,表明碳纤维表面物理形貌也是影响复合材料界面的重要因素.

关键词: 碳纤维 , 形貌结构 , 电化学氧化 , 复合材料 , 界面

钛基亚氧化钛电极电化学降解性能研究

乔骏 , 黄国胜 , 孙明先 , 李相波 , 刘峰 , 黄政然

材料开发与应用

采用SEM、EDS对钛基亚氧化钛电极进行形貌和成分表征,用线性极化曲线法和循环伏安法测试电化学性能,通过降解模拟污水测试降解性能以及用荧光光谱法检测自由基.结果表明,钛基亚氧化钛电极上不能发生直接氧化反应,但是电极析氧电位可达2.18 V(vs.SCE),并且检测到生成大量·OH,是一种类似于Ti/SnO2的惰性电极,在NaCl和Na2SO4电解质溶液中电流效率分别达40.95%和22.52%,降解效果优于Ti/SnO2和Ti/RuIr电极.

关键词: 亚氧化钛 , 电化学氧化 , 析氧电位 , 羟基自由基 , 化学需氧量

铅酸单液流电池石墨毡正极的电化学氧化处理

王明廷 , 蒋百灵 , 刘政 , 罗小飞 , 高茂松 , 李洪涛

有色金属工程 doi:10.3969/j.issn.2095-1744.2015.04.007

以1.0 mol/L甲基磺酸为电解液,石墨毡和石墨板分别为正负极,通电氧化石墨毡,氧化程度为400 mA h/g.借助循环伏安法和恒电流充放电法测试PbO2/Pb(Ⅱ)电对在处理前后的石墨毡电极上电化学活性和电池的充放电性能,利用FT-IR、SEM表征处理前后的石墨毡表面官能团和形貌变化.结果表明,处理的石墨毡表面相对粗糙,形核活化能和羟基官能团含量相对增加.氧化的石墨毡电极提高PbO2/Pb(Ⅱ)电对循环伏安特性,10 mA/cm2电流密度时,氧化的石墨毡电极电池库伦效率、电压效率、能量效率有所增加,分别为94.85%、86.37%和81.92%.

关键词: 石墨毡 , 电化学氧化 , 铅酸液流电池

电氧化过程中活性炭纤维阳极本身的性能评价

易芬云 , 陈水挟

功能材料

以活性炭纤维毡为阳极,不锈钢片为阴极,在Na_2SO_4介质中用恒定的电流强度进行电解,一定时间后将活性炭纤维毡取出用蒸馏水冲洗干净,在110℃下干燥12h,在干燥器中冷却至室温后,进行称重和红外、比表面积及孔分布测试.同时,以石墨片为阳极进行对比实验.结果显示,在电化学氧化过程中,活性炭纤维阳极表面的含氧活性基团量增加;与石墨电极相比,活性炭纤维电极具有更好的抗氧化性能和更高的析氧电位.因此,在难降解有机物的电氧化处理过程中活性炭纤维毡比石墨片更适宜作阳极.

关键词: 活性炭纤维 , 电化学氧化 , 阳极

电化学氧化生长纳米晶TiO2光催化薄膜结构与性能表征

宋江江 , 沈嘉年 , 李凌峰 , 姚书典

中国腐蚀与防护学报

用电化学阳极氧化方法在Ti上制备纳米晶TiO2薄膜 .结果表明,将工业纯钛片暴露于电介质溶液并加一定电压,Ti表面将氧化生长TiO2薄膜. 适当控制氧化电压、溶液温度,可以得到非晶氧化膜,再进行控制条件下的晶化处理,得到 锐钛矿相纳米晶TiO2薄膜,其晶粒度约在10~30 nm.研究了电化学氧化过程氧化膜生 长动力学,发现在0~80 V电压范围内,氧化膜随电压增加而增厚,在一定电压下氧化膜有 一恒定的厚度,氧化膜厚度和氧化电流随时间而逐步降低呈对数规律,氧化膜生长过程受电 场作用下离子通过膜的迁移所控制.用TEM、X-衍射表征TiO2薄膜的晶体形貌与相结构.用 光谱仪测定了薄膜对入射光的吸收特性,表明电化学氧化制备的纳米晶TiO2薄膜对近紫外 入射光产生强烈的吸收,显示纳米结构的量子效应.

关键词: 电化学氧化 , nano titanium dioxi de film , photocatalysis

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