无机酸掺杂聚苯胺/碳纤维复合海洋电场传感器电极

碳纤维电极具有成本低、化学稳定性好、性能可调控等优点,可用于开发高性能海洋电场传感器.利用电化学原位聚合法制备盐酸、硫酸、磷酸掺杂的聚苯胺/碳纤维(PANI/CF)复合电场电极,提高其电化学性能与电场响应性能.结果表明:碳纤维表面生成致密的导电聚苯胺膜,并在循环伏安测试中出现特征氧化还原峰;电化学阻抗分析显示PANI/CF复合电极低频(0.01 Hz)阻抗值至少降低为空白电极的1/118,利于对水下微弱电场信号进行响应.在电场响应性能测试中,盐酸掺杂PANI/CF复合电极电位漂移量最低达1.77 mV/d;能够较好地响应1 mV/10 mHz的低频率低强度电场信号;误差线性度最小值为0.111%,在同类电极中具有最好响应灵敏度.该新型复合电场电极制备方法简单、成本低廉,有助开发新一代低成本、高性能海洋电场传感器.

仿鲨鱼电场探测镍酸钐膜电极海水稳定性及电化学性能分析

本文使用两种厚度镍酸钐膜(30、60 nm),在实海长期浸泡,研究实际稳定性和电化学性能。结果表明镍酸钐膜在海水中长期浸泡,局部有溶蚀现象,对应样品存在失重。循环伏安曲线存在明显的氧化还原峰,30 nm SNO样品氧化还原峰与60 nm SNO样品出峰位置相差约0.2 V,30 nm SNO样品比60 nm SNO样品的交换电流密度大一个数量级,可知30 nm SNO样品电子转移活性更高,更容易发生氧化还原反应。交流阻抗测试结果表明样品存在巨大的电阻变化,30 nm SNO样品比60 nm SNO样品反应更快,电子转移电阻更小。配对电极电场响应测试结果表明响应波形不规则、且漂移较大,两种厚度样品均未能正常响应。

热泵烤房与燃煤烤房应用效果对比研究

为探索高效、优越的烘烤方式,实现减工降本、提质增效的目标,以烤烟品种中烟100为材料,对比分析了热泵烤房和燃煤烤房在烘烤用工、能耗、烤后烟叶品质及经济性状等方面的应用效果。结果表明,与燃煤烤房相比,热泵烤房烤后烟叶颜色均匀,多橘黄色,组织结构疏松,主要化学成分比例更为协调,中上等烟比例较高,能有效减少用工费用50%以上,节省烘烤时间,平均节约烘烤成本38.36%,提升烟叶均价4.32%~7.76%,且各部位烟叶评吸质量综合评分较高,突出表现在香气质较好、香气量较足、杂气较少、刺激性较小、余味更纯净舒适。总的来讲,热泵烤房较燃煤烤房能有效地减少用工和降低成本,提高烟叶的烘烤质量。

水合肼掺氮改性碳纤维电极电化学及电场响应性能

碳纤维表面氮掺杂改性可望提高其电化学性能和电场响应性能。以水合肼为氮源改性粘胶基碳纤维,制备新型海洋电场电极,并探究改性前后电极电化学性能以及电场响应性能变化。结果表明:改性碳纤维电极电化学性能以及电场响应性能显著提高;水合肼高温掺氮处理样品性能最佳,其比电容达到102.5 F/g,为空白组的18.99倍;电荷转移电阻和低频容抗显著降低;电极电位稳定性提高,能稳定响应1 mV、1 mHz低频率低强度电场信号,响应灵敏度、准确度显著提高。改性电极可用于制备高性能海洋电场传感器,提高水下电场探测能力。

氨基酸改性碳纤维电极电化学及海洋电场响应性能

碳纤维表面引入含氧、含氮官能团,可提高其电化学性能和电场响应性能。将谷氨酸、甘氨酸、赖氨酸作为含氧、含氮官能团载体,在碳纤维表面接枝一层分子膜,通过扫描电子显微镜、红外吸收光谱等手段进行表面表征,并结合循环伏安曲线、电化学阻谱和电场响应曲线等测试方法,探究其电化学性能和电场响应性能变化。结果表明,改性后碳纤维电极具有较大的双电层电容和较低的低频容抗;配对碳纤维电极电位差漂移量均在5 mV/d以下,电化学自噪声均小于5 nV/Hz;配对碳纤维电极能较好地响应1 mV、1 mHz正弦交流电场信号,其中谷氨酸改性组线性度为0.058%,在改性组中最低,这与其特殊的双电层结构有关。本研究可为高性能海洋电场传感器研究提供新的技术路线和理论依据。

电接枝聚乙烯亚胺改性碳纤维电极电化学性能及其电场响应研究

碳纤维电极表面氨基改性可以显著提高其电化学性能和电场响应性能。通过高温氧化和电化学接枝相结合的方法,在碳纤维表面接枝不同分子量(0.6K、1.8K、10K)聚乙烯亚胺分子来调控电极/海水界面双电层结构。实验发现,长分子链之间因氢键更强的相互作用更容易穿插交叠,形成稳定双电层结构。结果表明:PEI-10K的性能最佳,其比电容达到12.8 F·g^(-1),电荷转移电阻和低频容抗显著降低;配对电极的电位漂移量仅为0.05 mV/d,电极自噪声降为2.61 nV/sqrt(Hz),并且可以响应1 mHz、0.03 mV/m的低频弱电场信号;改性后碳纤维电极的响应灵敏度、准确度得到了显著提高,可用于制备高性能海洋电场传感器,提高水下电场探测能力。