溶胶-凝胶法制备Li_(3)V_(2)(PO_(4))_(3)电极材料及电化学性能研究

溶胶-凝胶法制备Li_(3)V_(2)(PO_(4))_(3)作为锂离子电池正极材料并对其形貌、晶型表征、电化学性能分析。结果显示:产物为类球形结构的纳米材料,平均粒径10-20nm之间,分散性较好。随着锻烧温度升高,有利于Li_(3)V_(2)(PO_(4))_(3)形成较好的结晶度。但温度达到750℃之后,其晶粒逐渐变得粗大,且易烧结成块,因此最佳温度为650℃。XRD分析结果显示:产物与单斜晶系结构的Li_(3)Fe_(2)(PO_(4))_(3)(ICDD43-0526)相一致,属于P2_(1/n)空间群。恒电流(电流密度为50mA/g)充放电测试显示:首次充放电比容量分别为170mAh/g和172mAh/g;经250次循环后,其充放电比容量仍为103mAh/g和124mAh/g。循环稳定性测试显示:低倍率下循环稳定性较高倍率下好,可能与电极材料在大电流密度条件下充放电易出现粉化导致电极表面电阻增大有关。通过交流阻抗谱结合等效电路进一步分析电极界面动力学阻抗参数(R_(1),R_(2),W_(s)),充分证实了这一点,即充放电电流密度增大,对应的阻抗均增大,这为探讨脱嵌锂离子机理提供了基础数据。

铜电极在缓蚀协同作用过程中光电化学行为的转变

采用光电化学方法考察了铜缓蚀剂苯并三唑(BTA)分别与咪唑(IM)和8-羟基喹啉(HQ)的复配效果。实验表明:在电位正向扫描过程中,高浓度的IM能使铜电极的光响应从p-型转变为n-型,而HQ却不能使铜电极的光电流发生转型;在电位负向扫描过程中,HQ能使铜电极产生的阴极光电流峰值明显增大。IM和HQ分别与BTA复配后导致铜电极产生不同的光电化学响应行为。采用MM2分子力学程序和PPP-SCF量子化学方法计算了它们的分子结构参数,分析讨论了它们之间的缓蚀协同作用:IM能够促进BTA在铜表面的吸附和成膜,而HQ能够维持铜表面[Cu(I)BTA]膜的致密性和完整性。

电化学协同过硫酸盐氧化法处理含盐有机废水

近年来,随着煤化工行业不断发展,废水排放量加大。煤化工行业废水排放量大、高盐和高化学需氧量的现状使得对其的处理成为一大热点和难点。本文以伊犁某工厂实际含盐有机废水(TDS含量25000mg/L)成分为依据,选取2-甲氧基苯酚作为煤化工废水中典型有机物,采用电化学协同过硫酸盐法处理含盐有机废水,主要考察电压、初始过硫酸钠浓度、极板间距及初始pH对2-甲氧基苯酚降解率的影响。结果表明,综合考虑电能消耗及氧化剂成本,在2V电压、极板间距3cm、过硫酸钠投加量5g/L、pH=12以及反应3h条件下,2-甲氧基苯酚的降解率可达到97.5%,相较单一的电化学法或过硫酸盐氧化法均有显著提升,协同效应明显。本文研究结果为今后煤化工行业含盐有机废水的绿色高效处理提供了一种新的思路。

化学-电化学协同反应制备电子级超细铜粉的研究

中国电解法生产铜粉粒径分布一般在30μm以上,且所得铜粉大部分集中在附加值低的中低端领域,无法满足电子信息领域的更高要求。本研究采用化学-电化学协同反应制备电子级超细铜粉,探讨了化学反应时间、电流密度和阴极成分等对铜粉的粒度、形貌以及结构等影响。结果表明:随着化学反应时间延长,铜粉粒度逐渐增大,树枝状逐渐密实;随着电流密度增加,铜粉粒度逐渐减小,呈分散较好的树枝状。确定较佳工艺条件为:化学反应时间为1 min,电流密度为300 A·m^(-2),Al阴极。在此工艺条件下可得到平均粒度为6.44μm,松装密度0.828 g·cm^(-3),分散性较好的树枝状超细铜粉。也进一步探明了化学-电化学的协同反应机制是置换反应预先生成晶核,电化学沉积在晶核上原位生长形成树枝状晶体。

苯并三唑和8-羟基喹啉对铜的缓蚀协同作用

通过电化学极化曲线和电化学阻抗谱研究了苯并三唑(BTA)和8-羟基喹啉(HQ)对铜的缓蚀协同作用,BTA和HQ复配使用后提高了电极的膜电阻,降低了电极的膜电容,增强了对铜腐蚀的抑制作用.通过MM2分子力学程序和PPP-SCF量子化学方法优化计算了BTA和HQ的分子结构参数,分析讨论了它们之间的缓蚀协同效应.

2-巯基苯并咪唑与L-半胱氨酸在HCl中对Q235钢的协同缓蚀效应

目的探究2-巯基苯并咪唑(MBI)、L-半胱氨酸(L-cysteine)以及两者的混合体系在1 mol/L HCl溶液中对Q235钢的缓蚀性能。方法通过静态失重法、电化学阻抗谱以及极化曲线研究MBI与L-cysteine的最佳复配条件,并借助原子力显微镜(AFM)以及X射线光电子能谱仪(XPS)分析探究MBI、L-cysteine单独以及复配后在碳钢表面的作用机理。结果当在HCl溶液中加入5×10^(-3)mol/L的MBI时,缓蚀效率达到88.01%,而相同浓度下,L-cysteine的缓蚀效率仅达60.19%,缓蚀作用有限。当MBI和L-cysteine复配时,二者的混合体系在HCl介质中具有很好的缓蚀效果,特别是当浓度为1×10^(-3)mol/L、复配比为9∶1时,缓蚀效果达到最佳,协同效应也最明显。电化学法所得结果和失重法保持一致,且进一步表明MBI和L-cysteine的混合体系同时抑制腐蚀反应的阴、阳极过程,其中抑制阴极的效果最显著。AFM形貌图以及XPS谱图分别表明浸泡在含有MBI-L-cysteine(浓度为1×10^(-3)mol/L,复配比为9∶1)溶液中的Q235钢表面更加平整,MBI-L-cysteine在Q235钢上通过吸附形成的保护膜可以显著增强Q235钢的耐酸性。结论MBI与L-cysteine(浓度为1×10^(-3)mol/L,复配比为9∶1)在1 mol/L HCl溶液中对Q235钢有显著的协同缓蚀性能,但协同效应会随着L-cysteine的增多而逐渐消失。

原位电化学-光还原法制备Pd/BiF3薄膜及其光催化性能

通过电化学-光还原法基于Bi板合成了Pd/BiF3薄膜,探究了不同质量分数的Pd对BiF3薄膜光催化性能的影响。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、X射线光电子能谱、紫外-可见漫反射光谱对Pd/BiF3薄膜进行了表征分析。以模型污染物即罗丹明B(RhB)为光催化降解对象,考察了Pd/BiF3薄膜的光催化性能。表征结果显示,贵金属Pd均匀分布于BiF3薄膜表面上,当Pd的质量分数为2.0%时,Pd/BiF3薄膜表现出最佳的光催化降解RhB的性能,且光吸收带边发生明显的红移,带隙值由3.70 eV减小为3.03 eV。活性物种捕获实验表明,当Pd的质量分数为2.0%时,在Pd/BiF3薄膜光催化降解RhB的过程中,活性物种发挥的作用由大到小的顺序为羟基自由基(·OH)、超氧自由基(·O2^-)、空穴(h+),并提出了Pd/BiF3薄膜光催化性能的增强机制。

HJ-20-2气相防锈剂的研究

考察了HJ- 2 0 - 2气相防锈剂的溶解度、熔点、堆密度等物理化学性能。以亚硝酸二环剂胺为对比参照物 ,通过气相防锈甄别试验、气相防锈能力试验、封存试验评价了HJ - 2 0 - 2气相防锈剂的作用性能 ,采用密闭空间挥发减量试验考察了其气相挥发能力。采用模拟大气腐蚀状态的电化学测试技术研究其防锈机理 ,结果表明它是一种对碳钢性能优良的阴极作用型气相防锈剂 ,对铜等有色金属也有一定的保护作用。

荷电下的4,4′-二氨基二苯醚印迹吸附

为提高复合吸波材料4,4′-二氨基二苯醚分子印迹聚合物(4,4′-diaminodiphenyl ether molecularly imprinted polymer,4,4′-ODL-MIP)-聚4,4′-二氨基二苯醚(poly 4,4′-diaminodiphenyl ether,P-4,4′-ODL)(4,4′-ODL-MIP-P-4,4′-ODL)的合成率,增强其电磁波吸收性能,探索在第2次电聚合过程中4,4′-ODL-MIP对模板分子4,4′-ODL的印迹吸附机制就十分重要.以与4,4′-ODL-MIP-P-4,4′-ODL的电磁波吸收性能密切相关的荷电量作为吸附量,在温度为298 K条件下,直接拟合了Langmuir、Brunauer-Emmett-Teller(BET)、Freundlich、Dubinin-Radushkevich(D-R)、Temkin和Henry 6种吸附等温模型方程.拟合数据显示,Langmuir、Dubinin-Radushkevich和Henry 3种等温吸附模型更适合模拟复合材料第2次电聚合中4,4′-ODL-MIP对溶液中4,4′-ODL的印迹吸附.同时,以荷电量所拟合的4种吸附反应动力学方程(准1级、准2级、Elovich及颗粒内扩散方程)结果显示,4,4′-ODL-MIP印迹吸附4,4′-ODL是准一级动力学反应,且反应速率大小受液膜和颗粒内扩散控制.通过荷电量所计算的4,4′-ODL-MIP印迹吸附4,4′-ODL的热力学参数,在吸附温度范围273.15~313.15 K内,吉布斯函数变化值ΔG<0,焓变ΔH和熵变ΔS均大于0,表明自发进行的4,4′-ODL-MIP印迹吸附4,4′-ODL是吸热和无序度增加的过程.因此,溶液中的4,4′-ODL被4,4′-ODL-MIP自发印迹吸附,有助于第2次电聚合反应的快速实施,以保证复合材料获得优良的吸波性能.

吗啡引起大鼠纹状体抗坏血酸释放的谷氨酸能机制探讨

目的 观察谷氨酸能神经系统对吗啡引起大鼠纹状体抗坏血酸(AA)释放的影响,进一步探讨AA在脑内的作用机制。方法 应用脑微透析技术结合高效液相色谱 电化学法(HPLC ECD)检测。结果 (1)吗啡(2 0mg·kg-1,ip)显著增加大鼠纹状体抗坏血酸释放(P <0 .0 0 1) ;(2 )MK 80 1(1.0mg·kg-1,ip)显著降低大鼠纹状体抗坏血酸的基础释放(P <0 .0 0 1) ,同时MK 80 1可明显抑制吗啡引起的大鼠纹状体抗坏血酸释放(P <0 .0 0 1) ,两因素方差分析表明:MK 80 1与吗啡对大鼠纹状体抗坏血酸的释放有交互作用(P <0 .0 5 ) ;(3)大鼠去前额皮层后,吗啡对大鼠纹状体抗坏血酸释放的升高作用消失,两因素方差分析表明:去皮层与吗啡对大鼠纹状体抗坏血酸的释放有交互作用(P <0 .0 0 1)。结论 吗啡引起的抗坏血酸释放与中枢谷氨酸能神经系统有关,皮层-纹状体谷氨酸能神经通路的完整性,是吗啡引起的大鼠纹状体抗坏血酸释放的必要条件。

吐温-40与植酸复配对碳钢的缓蚀作用

目的提高0.5 mol/L HCl中植酸对热轧碳钢(HRCS)的缓蚀性能。方法用失重法和电化学阻抗法测试植酸、吐温-40以及复配缓蚀剂的缓蚀效率,从热力学和动力学方面分析复配缓蚀剂的作用机制。结果失重法测试表明,植酸和吐温均对热轧碳钢有一定缓蚀作用。当293 K,植酸质量浓度为0.3g/L时,缓蚀效率达到69.1%,在质量浓度为0.8 g/L时缓蚀效率下降为9.6%;吐温-40的缓蚀效率随着质量浓度的增大而增大,0.8 g/L时达到73.4%。在0.5 mol/L盐酸中加入0.05 g/L吐温-40后,复配缓蚀剂的缓蚀效率随着质量浓度的增加而增大,且优于植酸和吐温-40单独使用,表现出协同效应。电化学测试得到了相同的结论,表明复配缓蚀剂在碳钢表面产生自发的Langmuir吸附,使碳钢腐蚀反应的活化能增大,是熵减少的放热过程。结论吐温-40和植酸在盐酸中对热轧碳钢的腐蚀有缓蚀协同作用。

贯郁胶囊对嗅球损毁大鼠行为及中枢单胺类神经递质的影响

目的:研究贯郁胶囊对嗅球损毁大鼠行为及大脑皮层单胺类神经递质的影响。方法:采用敞箱法、跳台法观察嗅球损毁模型大鼠的行为变化;采用高效液相电化学方法分析贯郁胶囊对嗅球损毁模型大鼠神经递质含量的影响。结果:嗅球损毁模型大鼠敞箱实验的爬格数和站立数显著增加,跳台实验的错误次数明显增多(P<0.01);大脑皮层5羟色胺(5HT)的含量明显降低,3,4二羟基苯乙酸(DOPAC)/多巴胺(DA)均明显升高(P<0.01)。贯郁胶囊1.2,0.6g·kg-1均可降低嗅球损毁大鼠敞箱实验的爬格数和站立数,减少跳台实验的错误次数(P<0.01,P<0.05),提高大脑皮层中5HT的含量,并使DOPAC/DA恢复正常(P<0.01)。结论:贯郁胶囊能改善嗅球损毁模型大鼠的行为异常,作用机制与调节5HT的含量、DA的代谢有关。

Pd-Fe/石墨烯多功能催化阴极降解4-氯酚机制研究

制备出Pd-Fe/石墨烯多功能催化阴极,与Ti/Ir O2/Ru O2阳极、有机涤纶滤布构成隔膜电解体系,将阴极催化加氢脱氯作用和阴阳极氧化作用耦合起来对含4-氯酚的有机废水进行降解,采用TOC仪、紫外扫描、高效液相色谱、离子色谱分析方法研究其降解效果及反应历程.结果表明,在最佳反应条件下,Pd-Fe/石墨烯催化体系阴阳极室中4-氯酚转化率分别为98.1%和95.1%,优于Pd/石墨烯催化体系阴阳极室的93.3%和91.4%.Pd-Fe/石墨烯催化体系脱氯效果高于95%,表明双金属催化剂具有更强的析氢能力.在阴阳极的协同作用下,反应120 min时4-氯酚被完全转化.通过阴极加氢脱氯作用,4-氯酚被还原成苯酚.随后苯酚在阴阳极的共同氧化作用下,被氧化生成对二苯酚、苯醌等中间产物,继而被氧化为小分子有机酸,最后被矿化为CO2和H2O,据此提出了4-氯酚降解的可能历程.