纳米Cu-20Co-20Ni合金在中性Na2SO4溶液中腐蚀行为研究

纳米材料的物理性质和化学性质研究在国内外引起了广泛的关注,目前有关纳米材料的腐蚀性能研究主要集中在纳米薄膜和纳米涂层上,而对块合金耐蚀性的研究较少。实验用机械合金化(MA)制备了纳米晶的Cu-20Co-20Ni合金粉末,用粉末冶金法(PM)制备了常规尺寸的Cu-20Co-20Ni合金粉末。采用真空热压工艺制备Cu-20Co-20Ni合金块体。通过测量Cu-20Co-20Ni合金在Na2SO4溶液中的开路电位、动电位极化曲线和交流阻抗,对其腐蚀性能进行了研究。结果表明:随着晶粒的细化,自腐蚀电位变负,腐蚀电流密度增大,电荷传递电阻变小,耐腐蚀性减弱,即纳米晶Cu-20Co-20Ni合金的耐腐蚀性能相比常规尺寸Cu-20Co-20Ni合金差。

块体纳米晶Fe-50Cu合金在H2SO4溶液中的电化学腐蚀行为

采用电化学方法,通过测试开路电位、极化曲线和交流阻抗谱等研究了粉末冶金法(PM)制备的一种常规尺寸以及液相还原法(LPR)和机械合金化法(MA)热压制备的两种纳米晶块体Fe-50Cu合金在不同浓度H 2SO 4溶液中的电化学腐蚀行为及显微组织对其腐蚀性能的影响。结果表明:三种不同方法制备的Fe-50Cu合金的腐蚀电流密度均随着H 2SO 4溶液浓度的增加而增大,腐蚀速度变快。三种Fe-50Cu合金的交流阻抗谱均由单容抗弧组成,表明腐蚀过程受电化学反应控制,它们的传递电阻随着H 2SO 4溶液浓度的增加而减小。在相同浓度的H 2SO 4溶液中,晶粒细化后,合金的腐蚀电流密度增加,合金耐蚀性能下降。纳米晶LPR Fe-50Cu合金的腐蚀电流密度比纳米晶MA Fe-50Cu合金大,传递电阻和活化能比纳米晶MA Fe-50Cu合金小。因此,其腐蚀速率比纳米晶MA Fe-50Cu合金快。

晶粒细化对Cu-20Co-20Ni块体合金在H_(2)SO_(4)溶液中腐蚀电化学行为的影响

利用电化学测试技术测试了纳米晶块体Cu-20Co-20Ni合金材料在H_(2)SO_(4)溶液中的自腐蚀电位、交流阻抗以及极化曲线,并将粉末冶金法(PM)制备的常规尺寸Cu-20Co-20Ni合金与机械合金化法(MA)制备的纳米晶Cu-20Co-20Ni合金进行对比,探究了纳米晶块体Cu-20Co-20Ni合金材料在H_(2)SO_(4)溶液中的腐蚀电化学行为及晶粒细化对其腐蚀行为的影响。结果表明,随着H_(2)SO_(4)溶液浓度增加,常规尺寸和纳米晶Cu-20Co-20Ni合金的腐蚀速度均变快,在相同酸度下,纳米化后的合金腐蚀速度增加。电化学阻抗谱表明,2种合金都是由电化学反应控制着腐蚀过程。H_(2)SO_(4)溶液浓度增加,电荷传递电阻变小,在相同酸度下,纳米晶(MA)Cu-20Co-20Ni合金的传递电阻小于常规尺寸(PM)Cu-20Co-20Ni合金,表明纳米化后Cu-20Co-20Ni合金的耐蚀性能下降。

钴基催化剂催化NaBH_(4)制氢研究进展

氢气是清洁燃料,不会对环境产生任何有毒副产品,且氢气具有很高的能量密度,约为120 kJ/g,比石油的三倍还多,是燃料电池理想的替代能源载体。未来,氢气具有广阔的发展空间和应用前景,但氢的存储安全问题需要进一步解决,而化学储氢对实现这一目标起着至关重要的作用。NaBH_(4)作为储氢材料,其氢含量高达10.7%(质量分数),远高于其它化学品,且NaBH_(4)溶液可长期贮存,在有催化剂的情况下,其放氢速率可得到控制。虽贵金属催化剂具有优越的催化活性和稳定性,但由于资源有限且成本高,研究人员开始重点研究非贵金属催化剂。其中,钴基催化剂,因其活性高、比贵金属便宜以及储量丰富等优点而受到越来越多的关注,具有广阔的商业应用前景。然而钴的弱点之一是由于硼酸盐的强吸附作用使其表面钝化而失活,通过与金属合金化可以改变钴的电子结构,减少钴的吸附。钴基催化剂主要分为载体型催化剂和无载体型催化剂。无载体钴基催化剂表面积通常较小,且其在放热水解反应中容易团聚,导致催化性能降低和使用寿命减短。因此钴基活性组分通常负载于载体上,由于金属钴与催化剂载体间存在强相互作用以及与其它元素间的协同效应,使得钴基催化剂在硼氢化钠水解制氢过程中表现出较高的催化活性。此外,加入掺杂剂如B或P,以及与另一种过渡金属(Ni、Fe、Cu、Mo、Zn、W和Cr等)或稀土金属(Ce、Pr和La等)合金化也可以提高其催化效能。钴基催化剂有很多种,包括钴纳米颗粒、金属钴、钴盐及氧化钴等。本文综述了钴基催化剂用于催化NaBH_(4)水解的研究进展,主要包括NaBH_(4)水解原理、实验室测定NaBH_(4)水解制氢常用装置、钴基催化剂制备方法、钴基催化剂分类及钴基催化剂用于催化NaBH_(4)水解的影响因素;重点介绍了钴基-载体型催化剂催化NaBH_(4)水解制氢的研究进展,提出了目前钴基催化剂发展面临的问题并对未来钴基催化剂研究的发展方向进行了展望。

Fe-50Co合金在0.1 mol·L-1中性Na_(2)SO_(4)溶液中的腐蚀行为研究

通过粉末冶金法(PM)和机械合金化法(MA)真空热压制备了常规尺寸的PM Fe-50Co块体合金和纳米尺寸的MA Fe-50Co块体合金,并且比较了这两种合金在0.1mol/L中性Na_(2)SO_(4)溶液中的电化学腐蚀行为。比较分析了两种Fe-50Co合金的自腐蚀电位曲线、电化学交流阻抗谱以及动电位极化曲线。从自腐蚀电位曲线可知,常规尺寸PM Fe-50Co块体合金的自腐蚀电位为-656.16 mV,纳米尺寸MA Fe-50Co块体合金的自腐蚀电位为-374.49 mV,都没有随时间的变化而发生改变;从动电位极化曲线可以发现,PM Fe-50Co和MA Fe-50Co块体合金均会发生活性溶解,并且纳米尺寸MA Fe-50Co合金的腐蚀电流密度高于常规尺寸PM Fe-50Co合金;由交流阻抗谱可得,PM Fe-50Co合金的阻抗谱曲率半径大于MA Fe-50Co合金,说明PM Fe-50Co合金电子传递电荷电阻大于MA Fe-50Co。因此,常规尺寸的PM Fe-50Co合金的耐蚀性更好。

316L不锈钢表面电化学合成聚苯胺及其防护特性

在0.3 M草酸与0.1 M苯胺单体组成的水溶液中,用循环伏安法(CV)在316 L不锈钢(SS)表面电化学合成了导电聚苯胺(PANI)薄膜。用傅里叶变换红外光谱(FTIR)对聚苯胺膜进行结构分析,用扫描电子显微镜(SEM)观察表面形貌。结果发现所合成的PANI为具有苯-醌交替的中间氧化态结构,PANI膜呈现细圆颗粒堆积形态。在0.2 M H2SO4中研究了聚苯胺的耐腐蚀性能,结果表明,电化学沉积的聚苯胺膜,其耐腐蚀性能明显高于316L不锈钢,能够对不锈钢基体提供腐蚀保护。