镓基液态金属非润湿及不黏附玻璃表面的研究

液态金属/玻璃非润湿、不黏附研究对于镓基液态金属盛放、回收以及流动运输具有重要意义。通过气氛保护熔炼法制备GaIn(20.5)Sn(13)液态金属,利用不同型号砂纸打磨及旋涂镀膜处理制备不同表面形貌的玻璃片,研究合金液滴在不同玻璃表面的润湿、黏附和滚动行为。利用扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)以及接触角测量仪分别对不同玻璃的表面形貌、表面粗糙度以及润湿行为进行了测试和表征,并在其表面进行了滚动测试。结果表明:粗糙化处理和镀膜处理均可降低合金液滴在玻璃表面的润湿性,提高合金液滴的流动性。随着表面粗糙度的增大,液滴在玻璃表面的接触角不断增大,当粗糙度为187.9nm时,表面接触角达到150.6°。将表面粗糙化与镀膜处理相结合,得到镓基液态金属非润湿、不黏附的玻璃表面,接触角最高可达160.4°,同时合金液滴在其表面的滚动角为15°,滚动滞后角为3°。

NiFe基催化剂的制备及其析氧性能研究

为了解决电解水催化剂价格昂贵,稳定性差等问题,使用α-亚硝基-β萘酚镍铁(FN-NOL)、升华硫和次亚磷酸钠通过简单的热处理方法制备S、P共掺杂的催化材料FN-NOL@SP。表征结果证实其是Ni_(2)P加不定形NiS_(x)包覆NiFe_(2)O_(4)粒子的特殊结构,此结构可以提供更多的活性位点,并且能够提高催化剂的抗腐蚀性。最后以导电碳黑为载体,将烧结后的材料与导电碳黑按照质量比4.07∶1的关系配置催化剂(FN-NOL@SP/KB)。所获得的催化剂FNNOL@SP/KB在1 mol/LKOH溶液(pH=14)中表现出优异的OER催化活性,在电流密度为10 mA/cm^(2)时,过电位仅为188 mV。经过46 h的稳定性测试后,也未表现出明显的退化。

铬掺杂黄钾铁矾微球的制备及OER性能研究

采用水热合成法制备出不同微观形貌的铬掺杂黄钾铁矾纳米球(KFe_(3-x)Cr_(x)(SO_(4))_(2)(OH)_(6))。利用XRD、SEM、FTIR和Raman对催化剂的微观结构及物理化学性质进行了表征,使用电化学工作站对样品进行电催化析氧性能(OER)测试。结果表明,Cr^(3+)取代部分Fe^(3+)的位置,随着摩尔比n(Fe^(3+)/Cr^(3+))的提高,黄钾铁钒由不规则的纳米颗粒转变成尺寸均一的纳米球。当n(Fe^(3+)/Cr^(3+))=2时,合成的KFe_(2)Cr_(1)(SO_(4))_(2)(OH)_(6)表面光滑、直径约为450~550 nm。当电流密度为10 mA/cm^(2)时,过电位为362 mV,塔菲尔斜率为73 mV·dec^(-1);恒电位测试20 h后电压无明显变化,基本趋于稳定。说明KFe_(2)Cr_(1)(SO_(4))_(2)(OH)_(6)微球表现出良好的OER催化活性和稳定性,为黄钾铁矾的应用提供了新的方向。