硫酸溶液中Pt电极表面过程的EQCM研究

应用电化学循环伏安和石英晶体微天平(EQCM)方法研究了0.1mol·L-1硫酸溶液中Pt电极表面的吸附和氧化过程.从电极表面质量变化的结果分析,可认为正向电位扫描时氢区表面质量的增加是由于水分子取代Had引起的,而双电层区的质量增加则是由于水的吸附模式逐渐由氢端吸附转向氧端吸附所致.根据频率变化和电量数据,进一步推算出水在双电层区是以低放电吸附形式出现的,1molPt原子和水分子只发生0.054mol的电荷转移.本文结果可为认识Pt电极表面过程提供定量的新数据.

Pt和Sb、S吸附原子修饰的Pt电极上正丙醇氧化的CV和EQCM研究

运用电化学循环伏安法和石英晶体微天平研究了正丙醇在Pt电极和以Sb、S吸附原子修饰的Pt(Pt/Sbad和Pt/Sad)电极上的吸附和氧化过程.从电极表面质量变化角度指出正丙醇的氧化与电极表面氧物种有着极其密切的关系.Pt电极表面Sb吸附原子能在较低的电位下吸附氧,可显著提高正丙醇电催化氧化活性,与在Pt电极上相比较,正丙醇氧化的峰电位负移了0.29V,峰电流增加了近2倍.相反,Pt电极表面S吸附原子的氧化会消耗表面氧物种,饱和吸附S原子的Pt电极上正丙醇的电氧化受到抑制.本文从表面质量变化提供了吸附原子电催化作用的新数据.

乙醇在碳载Pt纳米薄膜电极上吸附和氧化过程研究——II.酸性介质中EQCM和原位FTIR反射光谱

运用电化学循环伏安 ,石英晶体微天平 (EQCM )和原位FTIR反射光谱等方法研究了酸性介质中乙醇在碳载纳米Pt膜电极上吸附和氧化行为 .结果表明 ,乙醇的电氧化与溶液酸碱性及电极表面氧物种有密切的关系 ,并指出乙醇电催化氧化是通过解离吸附产物和反应中间体双途径机理进行的 .在实验条件下 ,经原位FTIR反射光谱检测 ,解离吸附产物为CO ,反应中间体主要有CH3COOH和CH3CHO等物种 .

尖晶石型LiMn_2O_4薄膜电极的制备及电化学性质研究──电化学石英晶体微天平(EQCM)技术研究

石英晶体微天平（ＱＣＭ）作为纳克级的质量传感器，可通过测定石英晶体振动频率的变化来测定石英晶体表面微小的质量变化．近年来，电化学石英晶体微天平（ＥＱＣＭ）技术已广泛应用于电化学研究领域［１］．在锂嵌入型电极充放电过程中，锂离子在嵌基材料中嵌入脱出会引...

金电极上电子传递促进剂作用的EQCM研究

本文比较了L_半胱氨酸、组氨酸和精氨酸等三种氨基酸在石英晶体微天平金电极上的吸附行为 .重点考察了超氧化物歧化酶在L_半胱氨酸存在的混合溶液中以及事先经L_半胱氨酸修饰的金晶振电极上的循环伏安曲线和频率响应曲线 .实验结果表明 ,超氧化物歧化酶在L_半胱氨酸修饰的金晶振电极上的电子传递过程是一个准可逆过程 ,它同时对应于一个可逆的吸脱附过程 .初步讨论了L_半胱氨酸对超氧化物歧化酶电子传递过程的促进机制 .

油田采出水中聚合物与阻垢剂协同作用的EQCM评价

简介了电化学石英晶体微天平法(EQCM)测定结垢量的原理和所用仪器。在旅大LD10-01油田含钙镁和碳酸氢根离子的结垢性采出水样中,加入不同量膦酸阻垢剂ATMP(0、30、40、60mg/L)和疏水缔含聚合物AP-P4(0,50,100,150mg/L),用EQCM法测定金电极上结垢量随时间(01800s)的变化,结果如下。空白采出水结垢量和结垢量随时间的变化相对不大;ATMP加量为30mg/L时结垢量随时间减小,在更大加量下结垢量随时间急剧增大;AP-P4加量为50mg/L时结垢量最大;同时加入ATMP和AP-P4时结垢量或增大或减小,当二者比例适当时,特别是加入ATMP60mg/L、AP-P450mg/L时,结垢量随时间大幅减小。在含AP-P450mg/L的采出水中分时段加入ATMP,当ATMP总加量为11mg/L时结垢量陡降,继续分批少量加入ATMP时结垢量呈阶梯状缓慢减小。认为AP-P4通过螯合钙离子减轻结垢;ATMP通过螯合和分散作用抑制结垢,并可将生成的垢重新分散在水中。

铂电极上甲酸吸附和氧化过程的EQCM研究

运用电化学循环伏安和电化学原位石英晶体微天平方法,研究了0.1mol/LH2SO4溶液中甲酸在Pt电极上的吸附和氧化过程。结果表明:甲酸电氧化行为与电极表面氧物种有着密切的关系,正向电位扫描中甲酸在Pt电极上氧化产生3个氧化电流峰,与有机小分子醇类的氧化特征不同;负向电位扫描中出现甲酸氧化电流峰,表明甲酸在Pt电极上氧化遵循双途径过程。从表面质量定量变化的角度,提供了甲酸反应机理的新数据。

用EQCM研究中性介质中铁缓蚀剂的成膜动力学

用电化学石英晶体微天平(EQCM)研究了中性Na_2SO_4溶液中钝化型缓蚀剂NaNO_2和沉淀型缓蚀剂Na_2SiO_3在铁上的成膜行为。根据EQCM原理和条件,推导了求解真实成膜质量变化的近似公式,获得了缓蚀剂成膜的等温动力学曲线。发现含钝化型缓蚀剂NaNO_2体系中铁表面膜的生长呈抛物线规律,而在含沉淀型缓蚀剂Na_2SiO_3体系中则为直线规律;水溶液中金属表面成膜具有与金属高温氧化成膜类似的动力学规律。

碱性介质中正丁醇在铂电极上吸附和氧化的电化学原位FTIR反射光谱和EQCM研究

运用电化学循环伏安(CV)、原位FTIR反射光谱和电化学石英晶体微天平(EQCM)等方法研究了碱性介质中正丁醇在Pt电极表面吸附和氧化行为。结果表明:正丁醇电氧化过程与溶液酸碱性有着密切的关系。酸性介质中正丁醇在Pt电极上的CV曲线有2个正向氧化峰,而碱性介质中只有1个正向氧化峰,第2个氧化峰的消失可能是由于碱性介质中Pt电极表面钝化引起的。原位FTIR反射光谱检测到,在实验条件下,碱性介质中正丁醇电氧化过程的最终产物只有丁酸根。EQCM研究还从电极表面质量定量变化的角度提供了正丁醇反应机理的新数据。

工业电解液中镍阴极沉积和阳极溶出过程的EQCM研究

目的通过电极表面质量的变化对工业电解液中Ni阴极沉积和阳极溶出过程进行研究,同时考察温度对此过程的影响。方法采用循环伏安法(CV)研究硫化镍可溶阳极/混酸体系的工业电解液中,镍在金电极表面的阴极沉积、阳极溶出过程以及温度对该过程的影响,并利用电化学石英晶体微天平(EQCM)技术对此过程中电极表面的频率响应进行实时监测,同时依据实验测定的M/n值对此过程中不同电位区间的电极过程进行研究。结果电解液温度为30℃时,Ⅰ和Ⅱ沉积区的M/n值分别为30.8、29.3g/mol,与之对应的Ⅲ-1和Ⅲ-2溶出区的M/n值分别为30.7、29.4g/mol。改变实验温度后,20℃时循环伏安实验将无法正常进行,当电解液温度由20℃逐步升高至25、30、35℃时,归属于沉积峰的M/n值依次为30.3、30.9、26.3g/mol。随着温度的升高,镍的起始沉积电位逐渐正移,阴极沉积过程进行完全时,随着温度的升高,沉积在电极表面的镍沉积层质量逐渐增加,阳极溶解完全后,残留在电极表面的镍沉积层质量逐渐减少。结论工业电解液中与镍沉积电位相近的金属离子(Co^2+、Cu^2+)与Ni^2+发生共同沉积,并且种类随着温度的升高趋于复杂化。适当提高电解液的温度不仅有利于CV曲线中“形核环”和“溶出峰”的出现,而且还有助于镍的沉积,但同时也会形成结构疏松且易于溶解的沉积层。在-1.4V时,CV曲线电位扫描方向的转变,使得沉积层结构发生变化,导致溶出过程发生分区溶解,并且溶出过程的分区现象随着温度的升高而越发明显。

用EQCM研究油田采出水中聚合物对碳酸钙垢生长的影响规律

油田注聚产出液中,由于残余聚合物具有螯合钙离子的能力,常规化学方法难以准确而快速地评定其结垢趋势。采用电化学石英晶体微天平(EQCM)技术可以准确而快速地对含聚合物采出水进行碳酸钙加速结垢评价。研究表明,极化电位、温度和钙离子浓度对结垢影响较大。电位阴极极化程度越大、温度越高、钙离子浓度越大,结垢趋势越明显,结垢速率越快。线性聚丙烯酰胺(HPAM)使金电极表面结垢速率降低,50 mg/L HPAM抑制结垢的效率大于500 mg/L HPAM。极化电位越大,碳酸钙晶体数量越多、尺寸越大、聚集越明显。HPAM对碳酸钙晶体形貌的影响较大。无聚合物时,结垢产物以六面体晶体状为主。在低极化电位下(-0.6 V),碳酸钙垢晶体为片球状和六面体结构;在高极化电位下(-1.4 V),碳酸钙晶体呈现不规则圆形堆积物(50 mg/L HPAM)或花型结构(500 mg/L HPAM)。电场和聚合物在碳酸钙晶体上的吸附作用是造成这些形貌上差异的主要原因。

EQCM技术对电化学振荡中阴离子的影响

采用控制电位下的线形扫描方法 ,在H2 O2 与高氯酸、盐酸或硫酸及其相应阴离子的盐组成的体系中、考察了不同浓度配比时的电化学振荡行为。结果表明 ,H2 O2 和H+ 浓度是产生电化学振荡的主要因素。EQCM的测量结果证明了阴离子在铂电极表面发生吸附 ,在较负的电位范围发生脱附。据此 ,讨论了不同阴离子的吸附对电化学振荡行为的影响。

EQCM技术对电子传递促进机制的研究

本文报道了腺嘌呤存在时对超氧化物歧化酶在金丝电极上电化学行为的影响。并从电化学石英晶体微天平技术的测量结果 。

丙烯基硫脲与银电极表面相互作用的EQCM研究

运用循环伏安(CV)和电化学石英晶体微天平(EQCM)方法研究了酸性介质中银阳极溶出和阴极沉积过程以及丙烯基硫脲(ATU)对该过程的影响.实验结果表明:在酸性硝酸银溶液中,银阳极溶出和阴极沉积过程的实验测定值M w/n分别为18.3和43.4g/mol,尽管实验测定值与银1-电子过程的M w/n理论值(108g/mol)相差甚大,但考虑到酸性介质中氢电极过程的影响,仍可指认:在酸性AgNO3溶液中,银的阳极溶出和阴极沉积过程均为1-电子过程.在含有丙烯基硫脲(ATU)溶液中,Ag阳极溶出和阴极沉积过程的M w/n实验测定值分别为104.1和106.3 g/mol,与Ag的1-电子过程的M w/n理论值非常接近,指示丙烯基硫脲(ATU)并不改变银阳极溶出和阴极沉积过程的机理,但ATU阻化了氢的析出,促进了银的电极过程,加大了电极过程的可逆程度.本文从电极表面质量定量变化的角度提供了Ag阳极溶出和阴极沉积过程的新数据.

硫代氨基脲对铜阳极溶出和阴极沉积过程影响的CV和EQCM研究

Cu的阳极溶出和阴极沉积是镀铜、铜电解和有机电合成等领域中一个重要的过程.本文运用电化学循环伏安(CV)和石英晶体微天平(EQCM)方法研究了酸性介质中硫代氨基脲(HT)对铜阳极溶出和阴极沉积过程的影响.结果表明:在含HT的溶液中,铜阳极溶出和阴极沉积过程的M/n分别为33.0和31.6g/mol,是一个2-电子过程.实验条件下,HT能吸附在铜电极表面,阻化了铜的电极过程,但并不改变铜电极阳极溶出和阴极沉积的历程.本文从电极表面质量定量变化的角度提供了Cu阳极溶出和阴极沉积过程的新数据.

酸性介质中Te电沉积和阳极溶解过程的EQCM研究

运用电化学循环伏安和石英晶体微天平(EQCM)方法研究了酸性介质中Te在Pt电极上电沉积和溶解过程.结果表明:Te的电沉积过程比较复杂,在不同电位区间,其电沉积可以是4-电子、1-电子或者2-电子过程;在较负电位下,Te可进一步还原成H2Te;本体Te阳极溶解过程先为4-电子,后为6-电子过程.本文从电极表面质量定量变化的角度提供了Te电沉积和溶解过程的新数据.

酸性介质中亚甲基二萘磺酸钠和Cl^-对铜阳极溶出和阴极沉积过程影响的CV和EQCM研究

运用电化学循环伏安(CV)和电化学石英晶体微天平(EQCM)方法研究了酸性介质中亚甲基二萘磺酸钠(NNO)和Cl-对铜阳极溶出过程和阴极沉积过程的影响.结果表明,NNO和Cl-单独存在时都抑制了铜阳极溶出和阴极沉积过程,但当NNO和Cl-共存时,对铜阳极溶出和阴极沉积过程的影响却变小.

Pt电极上1,2-丙二醇吸附和氧化过程的EQCM研究

运用电化学循环伏安法(CV)和电化学原位石英晶体微天平(EQCM)方法研究了0.1mol·L^(-1)H_2SO_4溶液中1,2-丙二醇在Pt电极上的吸附和氧化过程。结果表明:1,2-丙二醇电氧化行为与电极表面氧物种有着密切关系,正向电位扫描中1,2-丙二醇在Pt电极上氧化产生三个氧化电流峰,而一元醇的氧化仅产生二个氧化峰,说明1,2-丙二醇在Pt电极上电氧化过程的复杂性;负向电位扫描中1,2-丙二醇氧化出现阳极支与阴极支相互交错的伏安行为,表明1,2-丙二醇在Pt电极上氧化遵循双途径过程。本文还从表面质量变化的角度提供了1,2-丙二醇反应机理的新数据。

酸性介质中Pt电极上α-丙氨酸吸附和氧化的EQCM研究

应用电化学循环伏安和石英晶体微天平 (EQCM)方法研究了 0 1mol/LH2 SO4溶液中α -丙氨酸在Pt电极上的吸附和氧化过程。从电极表面质量变化的结果分析 ,可认为0 1mol/LH2 SO4溶液中正向电位扫描时氢区表面质量的增加是由于水分子取代Had引起的 ,而双电层区的质量增加则是由于H2 O的吸附模式逐渐由氢端吸附转向氧端吸附所致。根据频率变化和电量数据 ,进一步推算出酸性溶液中α -丙氨酸在Pt电极表面只发生弱吸附。H2 O和α -丙氨酸阴离子都可以取代氢吸附在电极表面 ,吸附物种抑制了部分氢的吸附、脱附 ,并影响电极表面质量的改变量 ,而吸附态α -丙氨酸在高电位氧化时会消耗Pt表面的氧 ,本文结果可为认识α -丙氨酸在Pt电极表面过程提供定量的新数据。

酸性介质中铜阳极溶出和阴极沉积过程的EQCM研究

运用电化学循环伏安和石英晶体微天平(EQCM)方法研究了酸性介质中铜阳极溶出和阴极沉积过程.结果表明:铜阳极溶出和阴极沉积过程都只有一个电流峰,其M/n分别为32.0和34.2g/mol,且都是一个2-电子过程.在目前实验条件下,并未检测到Cu(I)中间产物,这与极谱研究酸性硫酸盐溶液中Cu2+只有一个极谱波相一致.本文从电极表面质量定量变化的角度提供了Cu阳极溶出和阴极沉积过程的新数据.