铂型离子聚合物金属复合材料的制备与电化学阻抗分析

通过在溶液浇筑法制备的离子交换膜的表面进行化学镀铂,制备出具有三明治型结构的离子聚合物金属复合材料。使用扫描电镜和能谱仪对其表面和断面形貌以及铂金属含量分布进行表征,并采用电化学阻抗分析方法测试研究其电化学性能,结合实验结果和电极反应动力学理论建立电路模型。实验结果和电路模型分析表明:损坏后试样较正常试样的溶液电阻和电荷传递电阻增大,而双电层电容和Warburg阻抗的数值减小。可见将电化学性能作为评价离子聚合物金属复合材料驱动性能和传感性能的评价指标是可行的。

电化学阻抗技术在固体氧化物燃料电池中的应用

固体氧化物燃料电池(SOFC)在高温条件下长时间运行会发生性能衰减,表现为电池电压下降,阻抗增加,故通过研究电池阻抗变化规律可以分析电池性能衰减原因。作为一种无损在线检测技术—电化学阻抗谱技术(EIS)可分析各衰减因素对单电池阻抗增长的影响规律,如材料结构的退化、毒化等衰减因素导致的电池片欧姆阻抗或极化阻抗的增长。结合弛豫时间分布法(DRT)和等效电路(ECM)拟合等方式,可进一步确定导致电池性能衰减的部件和各衰减因素对电池总阻抗增加的占比率。详细论述了电化学阻抗分析技术在阳极支撑Ni-8YSZ/8YSZ/GDC/LSCF电池片衰减机制中的应用,同时针对其具体失效原因给出有效的解决方案,对制备高性能、低衰减单电池具有重要意义。

微流控芯片上大肠杆菌的电化学阻抗检测方法研究

基于细菌悬浮液的阻抗特性和微流控芯片电化学阻抗检测技术,采用所构建的微流控芯片电化学阻抗分析系统,以大肠杆菌为样本,优化了扰动振幅、缓冲溶液电导率、扫描频率和新制大肠杆菌标本静置时间等参数,对大肠杆菌标本、大肠杆菌标准合成样本进行电化学阻抗检测,建立了一种大肠杆菌快速定量检测方法。在扰动振幅500 mV、缓冲溶液电导率为2.40μS/cm、扫描频率范围为100 Hz-1 MHz的条件下,大肠杆菌的测试范围为7.43×105～1.49×108 CFU/mL,检出限为7.43×104 CFU/mL。显微测试表明,在该检出限下,微流控芯片电化学阻抗分析系统对微管道检测区域内10个以上大肠杆菌就有明显响应。将所建立的方法应用于某污水中细菌检测,结果与国标法基本一致。

铝合金表面硅烷化膜层的表征及电化学分析

为了充分地了解双-[3-(三乙氧基)硅丙基]硫化物(BTESPT)水溶胶和膜层的形成过程及结构变化,采用傅立叶反射吸收红外光谱(FTIR-RA)和电化学阻抗谱(EIS)分析以及扫描电子显微镜(SEM)观察分析,对沉积在YL12铝合金表面的BTESPT水溶胶膜层进行了表征。结果表明,水解时间和固化工艺对膜层的组分和结构有显著影响,高温固化形成膜层的电化学阻抗比室温陈化形成膜层的阻抗更高,并且室温预陈化后的膜层在非腐蚀性水溶液中需进一步陈化才能提高膜层的致密性和均匀性。

肾上腺素的电化学氧化聚合研究

采用电化学石英晶振阻抗分析法,研究了金电极上肾上腺素(EP)循环伏安电氧化形成聚合膜的过程,并考察了溶液pH对聚合过程的影响。结果表明溶液pH在3.31和7.04间,肾上腺素的氧化产物发生环化反应后,进一步氧化在金电极表面沉积形成聚合膜,并提出了可能的聚合机理,且该聚合膜具有优良的阳离子选择渗透性。

聚合膜固定葡萄糖氧化酶及酶活性分析

采用电化学石英晶振阻抗分析法,测定了中性缓冲溶液中葡萄糖氧化酶在去甲肾上腺素电氧化聚合膜中固定化酶的量;并结合安培法,定量检测了固定化酶(ESAi)和游离酶(ESAn)的比活性以及固定化酶相对于游离酶的酶相对比活性(ERA)。另外,采用扫描电化学显微镜(SECM)监测了酶电极检测电位下"泄漏"H2O2的氧化电流,并分析该泄漏电流的存在可能是引起酶电极ERA偏低的重要原因。