Pb-Sb-As电极上Mn(Ⅱ)电解生成Mn(Ⅲ)的研究

以Pb-Sb-As合金为电极,进行电解Mn(Ⅱ)生成/Mn(Ⅲ)的研究.探讨了温度、电流密度、电解时间、阴阳极面积比等对电流效率的影响.结果表明,室温下电流密度45～60 mA/cm2,电解时间为45～60 min,阴阳面积比为1∶1.5时,Mn(Ⅱ)电解生成/Mn(Ⅲ)的电流效率可达85%以上.为进一步利用Mn(Ⅲ)/Mn(Ⅱ)循环媒质间接电合成芳香醛奠定了基础.

V_(1)导联r'波振幅结合阻抗变化评价左束支区域起搏电极植入深度的研究

目的:探讨左束支区域起搏时,V_(1)导联r’波振幅结合阻抗变化判断电极植入的合适深度。方法:纳入2019年1月1日至2021年12月31日于南昌大学第二附属医院就诊的心脏结构正常、有起搏器植入指征并行左束支区域起搏的住院患者78例,收集患者基线数据、术中数据和影像学资料,以及术后3、6、9和12个月的随访情况。将起搏时V_(1)导联r’波振幅、阻抗、电极植入深度进行线性相关性及回归分析。结果:78例患者中70例(89.7%)起搏时V_(1)导联QRS波末端出现r’波,8例(10.3%)QRS波表现为r S、RS型或终末端无r’波。线性相关性分析显示,r’波振幅与电极植入深度呈正相关(r=0.424,P<0.01),与阻抗呈负相关(r=-0.256,P=0.03);电极植入深度与阻抗无明显相关性(r=-0.132,P=0.27)。回归分析显示,电极植入深度是r’波振幅的重要影响因素(回归系数=0.056,P=0.000)。结合建立的回归模型和阻抗大小显示,V_(1)导联r’波振幅在0.24~0.69 mV范围内,阻抗在648.30~828.90Ω之间,电极植入深度6~11 mm最合适,穿孔风险小,且能较大概率成功夺获左束支,起搏参数满意,起搏QRS波时限较窄。在术中、术后48 h及12个月随访期间内,患者均未出现电极穿孔、血栓栓塞、心脏填塞、感染、导线脱位等并发症。结论:左束支区域起搏是一种安全可行的起搏方式。在左束支区域起搏时,V_(1)导联r’波振幅在一定合适范围内,并结合阻抗变化可指导左束支区域起搏,有助于降低电极穿孔的风险。

棒电极直径和端部形状对短空气间隙交流击穿电压的影响研究

空气间隙交流击穿特性试验常采用棒棒、棒板电极作为试验电极,目前棒电极直径、棒端部形状对空气间隙交流击穿电压的影响尚不清晰。为此,用直径2 cm、1 cm的圆棒和直径1 cm的尖棒搭建棒棒、棒板电极,开展5~40 cm短空气间隙下的交流击穿试验,研究棒电极直径和端部形状对空气间隙交流击穿电压的影响。结果表明:在试验棒电极直径和端部形状范围内,空气间隙距离5~20 cm时,各棒棒或棒板电极空气间隙击穿电压相对偏差在5.93%~33%之间,随着空气间隙距离增大,棒电极直径和端部形状对棒棒、棒板空气间隙击穿电压的影响逐渐减弱;空气间隙距离大于20 cm时,各棒棒或棒板电极空气间隙击穿电压相对偏差均小于5%。研究认为,空气间隙距离超过20 cm时,棒电极直径和端部形状对棒棒、棒板空气间隙击穿电压无影响。

基于融雪效果的导电沥青路面电极优化设计

导电沥青混凝土结构设计过程中,电极的设计与优化是关键工作,决定着导电沥青路面的导电效率,影响路面融冰雪的效果。在前期试验研究的基础上,选择两种最具代表性的电极形式进行影响因素分析及优化方案设计,分别改变电极的间距、长度、材质进行实验,对比导电沥青试件的融雪效果。优化结果显示,选择铜作为电极材料,并综合考虑成本及后期对路面使用性能的影响,推荐最佳电极形式为单束铜电极,且间距为4 cm时沥青路面性价比及升温效果最佳。

负载型三维电极-电Fenton法处理活性艳橙X-GN废水

三维电极-电Fenton法是一种在电Fenton的基础上引入三维电极电催化技术的新型高级氧化法,在水处理中得到了广泛的应用。用过量浸渍煅烧法制备负载型三维电极,以采用该电极的三维电极-Fenton法处理活性艳橙X-GN废水。通过试验研究了pH、电压、Na_(2)SO_(4)投加量、Fe^(2+)投加量对处理效果的影响,并采用响应曲面法最优化实验条件。结果表明,当试验pH=4.7,电压为20.39 V,Na_(2)SO_(4)投加量为2.13 g/L,Fe^(2+)投加量为2.5 mmol/L时,COD和色度去除率可以达到85.41%和92.18%。负载型三维电极-电Fenton法对活性艳橙X-GN废水的色度和COD均具有较理想的处理效果。

羧基化多壁碳纳米管修饰电极测定左氧氟沙星

探究了左氧氟沙星在羧基化多壁碳纳米管(c-MWCNTs)修饰电极上的电化学行为,并采用循环伏安法对左氧氟沙星含量进行了测定.结果表明,c-MWCNTs修饰电极对左氧氟沙星有明显的电催化作用;在pH值为5.0的NaH_(2)PO_(4)Na_(2)HPO_(4)缓冲溶液中,左氧氟沙星溶液的氧化峰电流与浓度在1×10^(-5)~4×10^(-4)mol/L范围内呈良好线性关系,相关系数为0.998,检出限为2.87×10^(-6)mol/L;在最优测试条件下,左氧氟沙星片剂的加标回收率为98.7%~103.0%,相对标准偏差为1.31%~3.99%(n=5);羧基化多壁碳纳米管修饰玻碳电极(c-MWCNTs/GCE)对左氧氟沙星有较好的电化学响应,灵敏度高,可用于药品中左氧氟沙星测定.

振动对交流电压下针板电极局部放电起始特性的影响

高压电气设备在实际运行过程中常伴随着持续的机械振动,为探究振动对极不均匀电场局部放电起始放电特性的影响,搭建了空气中振动条件下针板电极局部放电试验平台,采集了起始放电过程的局部放电信号,在工频电压下分别研究了电极间距、振幅、振动频率对局部放电起始过程的影响规律。研究结果表明:随着振幅增加,间隙最大电场强度增大,碰撞电离过程加剧,起始放电电压降低,负半周放电次数和放电量增加,正负半周放电相位扩大;随着电极间距增加,振动对电场不均匀程度影响减小,负半周起始放电过程受振动影响逐渐减弱;振动频率会影响起晕段内高场强区的作用时间,振动频率越高,带电粒子能够获得的最大动能越小,碰撞电离过程越微弱,放电的剧烈程度越低。

一种组合电极电容层析成像重建图像融合方法

提出一种基于电容层析成像(ECT)组合电极重建图像及层次聚类的ECT图像融合方法。首先,构建组合8电极及12电极ECT阵列传感器,研究2种组合传感器激励测量方案;其次,采用层次聚类法对两种组合电极ECT重建图像进行聚类,从而消除重建过程中产生的伪影;最后,将聚类后的2种图像再进行小波融合重建。实验结果表明,相较于原始重建图像,所提方法重建图像平均相对误差最小,最大降幅达到23.4%,平均相关系数最大,最大增幅达到10.56%。

赤泥基粒子电极制备及三维电催化氧化预处理焦化废水应用

利用赤泥、田菁粉和碳粉在高温焙烧条件下制备电催化性能良好的赤泥基粒子电极。文章探讨了赤泥基粒子电极在三维电催化处理焦化废水过程中的电催化特性。研究结果表明:350℃焙烧温度制备的粒子电极在填充量为废水体积80%、电流密度为100 A/m2、反应时间为75 min的三维电催化条件下,对焦化废水CODCr和挥发酚的去除率分别达到66.60%和81.79%,处理1 m^(3)焦化废水耗电量为0.11 k W·h。该三维电催化系统经过480 h连续运行,CODCr的去除率大于60%,挥发酚的去除率大于76%,稳定性较好,电催化性能优于二维电催化氧化体系。

用于一体化电极的碳布改性综述

由于碳布密度低、柔性高且导电导热性好,在电子器件中应用广泛。当碳布与其他材料复合时,为获得所需的性能,需对其进行改性处理。总结对当前用于电子器件中一体化电极的碳布进行改性的主要方法。从去浆、形貌处理和活性处理等3个方面进行介绍,并指出每种改性方法的优缺点和选用需考虑的要点。液相反应法对表面活性改变显著,但往往会降低电导率;热空气处理法对形貌改变显著,但操作过程复杂。液相氧化、热空气氧化和高温碳化相结合的改性效果可以更好,形貌改性和活性改性同时进行,可能会得到更好的综合性能。将碳布与活性物质直接复合制成一体化电极而完成改性处理,由于效率高可能成为改性技术的发展趋势。

电极间隙对脉冲电场处理器杀菌效果的影响

脉冲电场是新型非热杀菌技术,杀菌效率高、有效保留液体食品的营养成分,具有广阔的应用前景。电极间隙作为脉冲电场杀菌处理器的关键指标,决定处理器的电场分布和杀菌效果。为了获得最佳间隙参数,提升杀菌效果,为此设计了共场型脉冲电场处理器,电极间距分别为3、5和7 mm,针对固定电导率(等效鲜榨柚子汁电导率)的2种典型细菌(金黄色葡萄球菌和大肠杆菌)菌悬液,研究了脉冲电场的杀菌效果。研究发现,3 mm电极间距所能施加最大电压为18 kV,5、7 mm的可达30 kV;处理时间为120 s时,3种间隙的杀菌效率均可达99.99%。因此,综合考虑电源性能、设备能耗和处理能力,首选3 mm电极间距为处理器的应用参数。评估外施电压幅值对杀菌效果的影响,发现细菌存活量的下降趋势可根据其下降速率分为“慢-快-慢”3个阶段。结合菌悬液上清液蛋白质含量的上升趋势,充分说明了电穿孔应为脉冲电场的主要杀菌机制。

聚多巴胺修饰的Ag/AgCl参比电极的制备及其性能试验

为了适应栽培基质等非均相体系pH值的在线检测,并提供稳定的参考电位,采用磁控溅射沉积银膜、NaClO溶液氯化获得的AgCl层和多巴胺沉积修饰膜,研制了聚多巴胺修饰的Ag/AgCl固体薄膜参比电极,并在沉积时间分别为4、8、12、16 h时,对聚多巴胺修饰的参比电极在磷酸缓冲盐溶液(phosphate buffered saline,PBS)中的稳定性、可逆性和循环伏安特性曲线进行了对比测试.结果表明:参比电极在PBS溶液中电位标准差均约为1.00 mV,在不同pH缓冲溶液中均能够恢复到相对稳定的电位,且偏差小于5.00 mV,具有良好的可逆性;在50次循环伏安试验中电位漂移很小;根据参比电极的氯离子灵敏度为2.00~2.50 mV/pCl,聚多巴胺修饰的参比电极对氯离子浓度不敏感,证实聚多巴胺修饰的参比电极可以用作参比电极;沉积时间为12 h时的参比电极在各项试验中综合性能表现最优,应用试验表明该参比电极更适用于开展栽培基质pH检测.

用于心电监测的双层间隔织物干电极制备与表征

为了解决心电动态采集时信号差的问题,以涤纶间隔织物为基底,采用两步法、氯化工艺制备织物干电极,并对其表面形貌、电化学性能和生物电信号采集性能进行了表征。结果表明,经氯化处理10 s的电极具有最优的电化学性能,其阻抗在0.1 Hz时为4 647Ω,静态开路电位振幅为0.114 mV,电压幅度为1.413 mV。相较于湿电极,间隔织物干电极心电信号动态采集性能更好,在不同摆臂角度时采集的心电信号基线漂移小于湿电极,该电极更适合于动态心电信号采集。

锥形束CT评价人工耳蜗植入的电极深度和位置

目的分析人工耳蜗植入后电极植入深度、位置与耳蜗大小、盘旋方式的关系,探讨植入后电极深度的影响因素和电极移位的原因。方法选取植入CI24RE(CA)弯电极30例和SONATA ti100 Standard直电极人工耳蜗装置41例,利用锥形束CT测量术后电极植入长度、植入深度角、电极在耳蜗内的位置,分析上述指标与术前CT评估的耳蜗大小、倾斜角度的关系。结果①术后电极植入深度角和长度均存在较大的个体差异。直电极组平均植入深度角为702±53度,平均植入长度为30.02±1.29 mm;弯电极组平均植入深度角为441±45度,平均植入长度为18.4±1.0 mm,两组间差异有统计学意义(P<0.001)。②电极植入深度角与耳蜗底回的长径和宽径均呈负相关:直电极组r=-0.768(P<0.001)、r=-0.678(P<0.001),弯电极组r=-0.467(P=0.008)、r=-0.471(P=0.008)。电极植入长度与植入深度角呈正相关:直电极组r=0.578(P<0.001),弯电极组r=0.748(P<0.001)。③术后电极移位6例,均为弯电极且位于耳蜗180度位置。弯电极组中电极移位者与未移位者耳蜗底回倾斜角以及第一回和第二回之间的夹角差异有统计学意义(10.28度vs 8.75度,P=0.006;15.23度vs 14.00度,P=0.033)。结论人工耳蜗植入术后电极植入长度和深度角存在较大的个体差异,与耳蜗大小密切相关;耳蜗盘旋方式不同是引起电极移位的原因之一。

针迹类型对表面肌电用刺绣型织物电极性能影响

为设计与开发高性能的表面肌电用刺绣型织物电极,优化其工艺参数,采用镀银纱线作为导电刺绣线,以弹性针织面料作为刺绣基底织物,制备了4种不同针迹类型的刺绣电极,测试了其皮肤-电极阻抗,并在行走和慢跑2种状态下使用刺绣电极与Ag/AgCl凝胶电极同步采集了小腿腓肠肌表面肌电信号,采用时域、频域及相关函数分析了刺绣电极与凝胶电极采集的肌电信号拟合性能。结果表明:针迹类型对刺绣电极的皮肤-电极阻抗有显著影响,其中放射状刺绣电极的皮肤-电极阻抗相对最小,而圆环状刺绣电极的阻抗最大;4种不同针迹类型的刺绣电极与Ag/AgCl凝胶电极的表面肌电信号采集效果较为相似,验证了刺绣电极的可行性;放射状刺绣电极的表面肌电信号拟合性能较优,更适合用于肌电信号监测。

三维多孔铜及表面修饰铋协同构筑无枝晶锂金属电极

以化学镀制备的具有微米级三维(3D)多孔结构的3D多孔铜为基底,在其表面电沉积铋修饰层,构建了3D Cu@Bi;将其作为锂金属电极集流体.孔径约5μm的3D多孔结构具有高表面积,有利于降低局部电流密度,电流密度分布更均匀,其大容纳空间可缓解体积变化和释放应力,抑制锂枝晶生长.Bi的亲锂性促进了界面动力学,降低了形核过电位,增强了锂沉积/剥离的可逆性.在3D多孔结构和铋修饰层的协同作用下,锂金属沉积容量>4 mA·h/cm^(2)时,电极表面仍保持平整、光滑;由其组装的半电池经过200次循环后,库仑效率(CE)可保持在98.5%以上;由其组装的对称电池在电流密度为0.5 mA/cm^(2),面容量为1 mA·h/cm^(2)时,可稳定循环1500 h以上,循环100次后电极表面仍光滑、无枝晶;以磷酸铁锂为正极组装的LFP||3D Cu@Bi@Li全电池在1.0C倍率下经过200次循环后,显示出132 mA·h/g的高容量和约87.2%的容量保持率.

含铁纳米纤维电极去除水中孔雀石绿

作为一种典型的三苯甲烷类染料,孔雀石绿具有降解难度大、对生态环境和人类危害大等特点,因此水中孔雀石绿的治理问题不容忽视。本工作借助静电纺丝技术和液相还原法,将纳米铁颗粒物负载于高度蓬松的PVA纳米纤维,制备高性能的含铁纳米纤维,并利用其作为第三维电极构建三维电极反应体系,考察三维电极体系中孔雀石绿的去除行为。结果表明,未接通电源时含铁纳米纤维对水中孔雀石绿具有良好的吸附效果,吸附行为符合准二级动力学模型;在三维电极体系中,含铁纳米纤维先借助吸附作用对水中孔雀石绿进行富集浓缩,然后通过电解作用同时实现孔雀石绿的降解和含铁纳米纤维活性位点的再生。在预吸附-电解40 min后,水中孔雀石绿的去除率超过了95%,且反应体系呈现出较强的pH值耐受性。

适配心肌软组织力学性能的仿生纤维电极调控心肌细胞同步收缩

目的将柔性电极集成到心肌组织工程中实现监测和调控组织工程心肌的电生理功能,对于构建功能性仿生组织用于修复心肌梗死具有重要意义。但较硬的电极与心肌软组织的力学性能适配仍是亟待解决的难题。优化设计电极网络的结构可以提高其力学可伸缩性,为个性化适配心肌软组织的非线性力学特征提供了一种简单可控的策略。方法本研究仿生心肌细胞外基质中的波浪形胶原纤维和心室中肌纤维呈螺旋排列方式,利用熔融直写技术(Melt Electrowriting)打印非线性微纳米纤维的优势,构建了一种正弦结构的镀金纤维电极网络,用于调控心肌细胞同步收缩和促进心肌组织修复。结果镀金纤维网络具有可调控的纤维直径和各向异性比率,能够实现个性化适配特定心脏大小和形状的力学性能。接种在镀金纤维上的心肌细胞定向生长形成肌节组织,并在仿生电刺激下表现出频率介导的同步收缩,实现了细胞之间的电信号传导和有效力电耦合。心肌细胞产生的收缩力能驱动纤维补片平面收缩。小鼠皮下植入验证了补片的良好生物相容性。结论正弦结构的镀金纤维补片具有适配心肌软组织的非线性力学性能,并能够调控心肌细胞同步收缩,有希望促进补片移植后与宿主心肌的力/电功能整合并提高修复心肌梗死的治疗效果。

离子液体在电极材料制备中的应用研究进展

离子液体因具有种类丰富、结构可设计性强、表面张力小等特点,在电极材料制备中表现出独特的性质.围绕着离子液体作为绿色溶剂在电极材料制备方面的优势及作用,综述了其在电极材料设计与构筑方面的研究进展及相关电极材料在锂离子电池、钠离子电池和超级电容器中的应用.

PVA水凝胶的制备及其在柔性电极中的应用

以硼酸为交联剂,采用冷冻、化学交联法两步制备了易成型的聚乙烯醇(PVA)水凝胶,并以该水凝胶为基底,加入聚苯胺PANi制备了聚乙烯醇/聚苯胺(PVA/PANi)柔性电极。傅立叶红外光谱(FT-IR),X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和力学性能测试表明,PVA水凝胶中产生了以硼酸酯键连接的化学交联点、表面产生了闭孔结构,导致其结晶度下降、粘附性消失,而热稳定性和力学性能提升(抗拉强度1.5 MPa)。此外,以化学交联PVA水凝胶为基底的PVA/PANi电极具有良好的导电性及电化学性能,面积比电容达到528.8 mF/cm^(2)。