采用循环伏安与Tafel曲线比较不同阳极的电催化性能

采用循环伏安和Tafel曲线两种方法评价了Pt电极、钛基二氧化钌电极(Ti/RuO2)及钛基二氧化锡电极(Ti/SnO2)的电催化氧化性能.结果表明,在500 mg/L的苯酚溶液中,Pt,Ti/RuO2和Ti/SnO2电极氧化苯酚的峰电位依次为0.93,0.95和1.40 V(vsAg/AgCl).Tafel曲线表明,三种电极析氧过电位的顺序依次是Ti/RuO2<Pt<Ti/SnO2,Ti/SnO2电极的Tafel斜率约为0.45 V,且在高电流密度下其析氧过电位较Ti/RuO2电极高1.4 V.以苯甲酸为羟基自由基捕获剂,采用荧光光谱法间接检测了三种电极生成羟基自由基的量.结果表明,.OH生成量的大小与电极的析氧电位高低顺序相一致,Ti/SnO2电极较另两种电极生成的.OH多.

CV和Tafel曲线对稀土掺杂Ti/SnO_2-Sb电极电催化性能研究

采用热分解法制备了稀土Dy、Nd、Eu及Gd掺杂Ti/SnO2-Sb电极,以苯酚为目标有机物,研究了所制备电极降解有机物的性能.在500 mg/L苯酚溶液中进行了所制备电催化电极的循环伏安(CV)特性分析,研究发现4种稀土(Dy、Nd、Eu和Gd)掺杂电极中苯酚在Nd掺杂Ti/SnO2-Sb(Ti/SnO2-Sb-Nd)电极上的直接氧化的峰电流最高,为4.46 mA/cm2.在0.5 mol/L的H2SO4溶液中进行了Tafel曲线测试,4种稀土掺杂Ti/SnO2-Sb电极的析氧电位分别为2.293、2.313、2.277、2.263 V(vs.Ag/AgCl).结果表明,所制备的4种稀土掺杂电极降解苯酚的性能与采用CV和Tafel曲线方法分析的结果一致,可以采用电化学方法评价电极的电催化氧化性能.

三价铬电镀装饰铬工艺及特性研究

研究了一种以甲酸、乙酸及第三种配位剂组合的三价铬电镀工艺,并对该镀液和镀层进行了性能测试。测试结果显示,该体系所得镀层外观光泽明亮,光亮电流密度范围宽(可使用的电流密度从2.5～25.0A/dm2);镀液的pH值容易控制,分散能力和覆盖能力好,可在室温下电镀,镀液性能比较稳定;通过Taf-el测试和CASS试验证明,三价铬镀铬层的耐蚀性和六价铬镀层相当。

碳钢在含热稳定性盐的N-甲基二乙醇胺介质中的腐蚀行为

利用阳极极化曲线法、Tafel曲线法和电化学阻抗谱法等技术,研究含有各种模拟热稳定性盐(HSS)的N-甲基二乙醇胺(MDEA)溶液在含氧与除氧条件下以及不同温度下对碳钢的腐蚀行为.结果表明,HSS的存在使碳钢的腐蚀速度加快.常温下HSS中的Cl-对碳钢的腐蚀性最强、可导致碳钢发生孔蚀;溶解氧的存在有利于降低既定HSS的腐蚀性.温度升高,碳钢的全面腐蚀速度增加,宏观孔蚀受到抑制;在含HSS的MDEA溶液中,碳钢腐蚀反应的阴极过程为电化学反应和扩散传质混合控制,阳极过程为电化学反应控制.

锌电极在含三乙胺、二乙胺电解液中的性能

研究了碱性电解液中添加剂三乙胺[（C2H5）3N]、二乙胺[（C2H5）2NH]及两者混合对锌电极的影响。三乙胺与二乙胺混合，可改善锌电极的腐蚀和钝化性能，腐蚀电位负移了0．01～0．02V，钝化过电位增加了0．05—0．08V，且能提高可逆性，当V（KOH）：V[（C2H5）3N]：V[（C2H5）2NH]=100：0．5：0．5时，效果最好；二乙胺单独使用会降低锌电极的可逆性，不适于单独作为添加剂；三乙胺在改善锌电极性能上没有明显的效果。

表面包覆CaSn(OH)_6的锌酸钙的制备及其性质

采用化学沉积法在四边形锌酸钙表面包覆一层金属锡化合物。利用X射线衍射、扫描电子显微镜、电化学阻抗谱、Tafel曲线以及充放电循环(用做锌镍电池的负极材料)等方法,对包覆前后的锌酸钙样品进行表征。结果表明:包覆物化学组成为CaSn(OH)6,该包覆物在锌酸钙的表面分布均匀,沉积较为致密;包覆后的锌酸钙材料具有更好的耐腐蚀性能,且其电化学循环性能良好,经过135次循环后,电池放电容量仍保持设计容量的65.5%。

Cr、V、Ta添加剂对超粗晶和特粗晶硬质合金电化学腐蚀行为的影响

以WC–8.4Co、WC–8.4Co–0.4Cr3C2、WC–8.4Co–0.4VC和WC–8.4Co–0.4TaC等4组超粗晶和特粗晶硬质合金为研究对象,采用Tafel曲线和电化学阻抗谱(EIS)研究4组合金在pH=1的H2SO4溶液、pH=7的Na2SO4溶液以及pH=13的NaOH溶液中的电化学腐蚀行为,采用扫描电镜观察合金的腐蚀表面。结果表明,与WC–8.4Co合金相比,在3种不同pH值腐蚀溶液中WC–8.4Co–0.4Cr3C2、WC–8.4Co–0.4VC和WC–8.4Co–0.4TaC合金的耐腐蚀性能均得到改善,Cr3C2改善合金耐腐蚀性能的效果最佳;4组合金在pH=13的NaOH溶液中的耐腐蚀性能均优于其在pH=1的H2SO4溶液中的耐腐蚀性能。合金腐蚀机理为:与溶液接触时,合金中Co粘结相优先腐蚀,产生活性溶解,同时WC发生局域腐蚀。

化学镀Ni-W-P工艺及其应用

为了获得耐蚀性比化学镀Ni-P合金更加优异的Ni-W-P三元合金镀层,在实验室条件下,通过正交试验研究了镀液中硫酸镍、钨酸钠、次亚磷酸钠、乳酸和添加剂浓度对镀层沉积速度和镀层在60℃、5%(质量分数)硫酸溶液中腐蚀速率的影响,获得了较佳的工艺参数:20～25g/LNiSO4.6H2O,30g/LNa2WO4.2H2O,27～30g/LNaH2PO2.H2O,100g/LNa3C6H5O7,15mL/L乳酸,30mg/L添加剂。通过对Tafel曲线的比较,证明本工作所得到的Ni-W-P镀层耐蚀性能高于非晶态Ni-P镀层,EDS图谱表明镀层中P的质量分数为14.00%,而W为3.69%。化学镀Ni-W-P工艺在耐腐蚀空冷器制备上获得了成功应用。

镍基复合镀层在NaCl溶液中的电化学研究

采用体视显微镜、Tafel曲线、电化学阻抗谱和电化学噪声等方法对镀镍层以及复合镀镍层进行了研究。研究发现:镀镍层原有的孔隙在复合镀镍中大部分被惰性微粒封闭;两种镀层的Tafel曲线形状有所不同,复合镀镍层具有更正的腐蚀电位,且腐蚀电流远小于镀镍层;镀镍层的电化学阻抗谱表现为2个时间常数,而复合镀镍层仅为1个,且复合镀镍层的极化电阻约为镀镍层的2倍,表明复合镀镍层的耐蚀性更好,这与电化学噪声的时域分析结果相一致。

无金属粘结相硬质合金的电化学腐蚀行为

采用1 700℃、20 MPa高温高压固相烧结工艺制备WC-0.5Cr3C2-0.3VC、WC-3.65TiC-2.45TaC-0.47Cr3C2-0.28VC和WC-6Mo2C-0.47Cr3C2-0.28VC等3种无金属粘结相硬质合金。采用CHI 660C电化学工作站研究在pH=1的H2SO4溶液、pH=7的Na2SO4溶液和pH=13的NaOH溶液中3种合金的电化学腐蚀行为。结果表明,在pH=1的H2SO4溶液和pH=7的Na2SO4溶液中WC-6Mo2C-0.47Cr3C2-0.28VC合金的耐腐蚀性能最好,在pH=13的NaOH溶液中WC-3.65TiC-2.45TaC-0.47Cr3C2-0.28VC的耐腐蚀性能最好。3种无金属粘结相硬质合金在pH=13的NaOH溶液中的耐腐蚀性能均优于其在pH=1的H2SO4溶液中的耐腐蚀性能。综合比较合金的硬度、耐腐蚀性能以及原材料价格,3种合金中WC-6Mo2C-0.47Cr3C2-0.28VC合金具有更佳的性价比。

碱性化学沉积镍-磷合金镀层耐蚀性的研究

采用正交实验对柠檬酸钠体系碱性镀镍液的组成及工艺条件进行优化,获得具有良好耐蚀性的镀层,并分析各组分的质量浓度对饺层耐蚀性能的影响。采用SEM观察镀层的表面微观形貌,利用电化学方法(Tafel曲线)和差重法评价镀层的耐蚀性能。结果表明:最佳工艺得到的镀层均匀、细致,镀液中NaH_2PO_2的质量浓度对镀层的耐蚀性能影响较大。

纳米TiO_2涂层在低碳钢上的防腐蚀性能

采用溶胶-凝胶法与浸渍提拉法在经过黑化处理后的普通低碳钢上制备了纳米TiO2涂层。分别研究了不同热处理温度以及不同提拉次数所得的纳米TiO2／Ironoxides／Fe在25g／，LNa2CO3溶液中，在无光照和紫外光照射下的腐蚀电位。结果表明。在无光照和紫外光照射下，纳米TiO2／Iron oxides／Fe的腐蚀电位均低于基体的腐蚀电位。纳米TiO2涂层可作为光生阳极从而对低碳钢基体起到阴极保护作用。其最佳工艺条件为提拉4～5次，400℃下热处理1h。

等离子渗氮对纯钛耐腐蚀性能影响的研究

目的:模拟口腔环境,研究在不同pH值(pH=6.8,pH=5.5)的人工唾液中,等离子渗氮对纯钛的电化学腐蚀行为的影响。方法:用Tafel曲线法,在不同pH值人工唾液中测定等离子渗氮对纯钛的自腐蚀电阻、自腐蚀电流密度、自腐蚀电位,并与对照组未等离子渗氮的纯钛进行比较分析。应用扫描电子显微镜(SEM)观察试件表面形貌变化。结果:在同一pH值的人工唾液中,等离子渗氮后纯钛的自腐蚀电阻、自腐蚀电流密度和自腐蚀电位与对照组比较均有显著性差异(P<0.05),pH值降低,纯钛自腐蚀电流密度增大,自腐蚀电阻、自腐蚀电位降低。SEM观察表明,pH=5.5时纯钛表面腐蚀现象更严重。结论:等离子渗氮后纯钛的耐腐蚀性能得到提高,pH值下降,耐腐蚀性能降低。

室温氯化铜-氯化钠溶液中铜氯络合物浓度的电化学分析

运用Tafel极化曲线和线性电势扫描法研究了常温弱酸性CuCl2-NaCl溶液中铜氯络合物体系的电化学放电机理。通过测量不同浓度配比的CuCl2-NaCl溶液的极化曲线得到各自的交换电流密度,然后根据电化学反应级数法计算直接在电极上放电的Cu(Ⅱ)-Cl络合物的配位数。并且运用线性电势扫描法进一步研究了此络合物在铂电极上的还原反应,在体系可逆的情况下计算得到其发生放电反应的离子浓度。结果表明:溶液中存在的主要络离子是[CuCl]+,在铂电极上发生电化学反应的铜络离子是[CuCl]+。铜氯络离子在铂电极上的还原反应分两步进行,其中第一步为可逆的单电子还原过程,体系中[CuCl]+和Cu的电化学反应级数均为一级;4.000 mol/L NaCl-0.100 mol/L CuCl2溶液体系中发生放电反应的[CuCl]+的浓度为0.086 mol/L。研究结果为目前学术界存在广泛分歧的Cu2+在高浓度氯离子溶液中的放电机理提供了重要的实验依据,同时对未来湿法冶金、地质和地球化学等领域中溶解态金属络合物的电化学分析具有一定的借鉴作用。

铝-钢爆炸复合板腐蚀性能

采用爆炸焊接方法获得了三种不同的铝-钢爆炸复合板,通过测试其在人造海水中的腐蚀速率,对其腐蚀性能及特征进行了讨论。结果表明:铝-钢爆炸复合板在人造海水中主要发生电偶腐蚀,钢基板腐蚀较轻,铝复板加速腐蚀并且表面形成许多点蚀坑。以不锈钢为基板的铝-钢复合板的腐蚀速率最大。随着时间的延长,三种复合板的腐蚀速率逐渐变小并趋于稳定。

V(IV)在不同电极上氧化还原动力学研究

分别以导电塑料集流板、石墨棒、铂片作工作电极,应用循环伏安法和稳态极化法研究V(IV)的阳极氧化动力学过程,计算V(IV)在不同材料电极上的反应动力学参数.结果表明,以导电塑料板作电极,硫酸氧钒有较宽的水稳定区,且析氧电位较高;在石墨电极上,V(V)/V(IV)的交换电流密度较大,表现出较好的可逆性;而在铂电极上,硫酸氧钒更易析氢.

硫代硫酸盐浸金体系中铜氨影响研究

采用方波伏安法(SWV)和Tafel曲线研究硫代硫酸盐浸金体系中硫代硫酸钠、氨、铜离子、Cu(NH_3)_4^(2+)的影响。结果表明,随着硫代硫酸钠浓度的增加,铜离子还原峰电流先增大后减小,当硫代硫酸钠浓度为0.10mol·L^(-1)时,铜离子还原峰电流最大;氨浓度为0.3 mol·L^(-1)时有利于金的浸出;在一定范围内增加铜离子浓度对金的浸出有利;当Cu(NH_3)_4^(2+)浓度为1.25mmol·L^(-1)时,硫代硫酸钠还原峰电流趋于稳定,表明铜与氨络合后形成的Cu(NH_3)_4^(2+)对硫代硫酸钠还原峰电流具有协同效应。

糖精钠对直流电沉积纳米镍层性能及组织的影响

为了弄清糖精钠对纳米镍镀层结构及性能的影响,采用直流电沉积技术制备了纳米镍层。研究了糖精钠的浓度对镀层光亮性、硬度、柔韧性以及孔隙率的影响,并采用XRD和电化学测量法对镀层进行了表征和分析。结果表明:糖精钠通过吸附在镍晶粒的(200)晶面,抑制其晶面的生长,从而细化了晶粒。

表面活性剂分子在固液界面吸附行为的实验设计

设计了一项从分子层面阐述表面活性剂在固液界面吸附行为的研究型物理化学实验,包括Tafel曲线的测量、吸附模型的拟合、量子化学及分子动力学计算等内容。该实验是电化学、表面化学、热力学、结构化学等理论知识的综合应用,将实验技能、科研思维和研究方法融入实验教学中,突出实验项目的研究性和前沿性,激发学生的创新思维和科研兴趣。

Ti/SnO_2-MnO_x-RuO_2/MnO_2电极的制备及其析氧、析氯性能

为了改善金属氯化物溶液电解过程中产生的氯气污染问题,采用热分解法制备了以钛为基体、SnO_2-MnO_xRuO_2为中间层、MnO_2为活性层的电极.应用极化曲线法和Tafel曲线分析法测定了电极在25℃、1moL·L^(-1)的H_2SO_4溶液和NaCl溶液中的析氧与析氯电位.在25℃,电流密度为500 A·m^(-2)条件下,用0.5 mol·L^(-1)的H_2SO_4为电解液,测试电极寿命.试验表明:该电极的析氯电位比析氧电位低0.03V,因此,电解过程中会产生部分氧气,减少了氯气的产生量.电极快速寿命测试结果表明,该电极的寿命为8h.