六氰合铁酸铜钴薄膜修饰铂电极的电化学、XRD及XPS研究

采用循环伏安法在铂电极上电聚合了六氰合铁酸铜钴薄膜 ,并用电化学、XRD和XPS对该薄膜进行了表征 .研究表明此薄膜属于取代型的多核六氰合铁酸盐 ,由Cu2 + ,Co2 + 和Fe2 + 共同占据晶格格点 .通过改变Cu2 + ,Co2 +和Fe3 + 在沉积液中的比例可以改变聚合膜的性质 .随沉积液中Cu2 + 含量的增加 ,聚合膜中铜的含量相应增加而晶格常数则逐渐减小 ,但保持着面心立方的晶格对称性 .当沉积液中Cu2 + ∶Co2 + ∶Fe3 + =1∶1∶2时 ,得到的聚合膜具有比较典型的性质 ,该薄膜修饰的铂电极在pH 4～ 10之间均能保持着稳定的电化学响应 .其对一价阳离子的选择性顺序为K+ >Li+ >Na+ >NH4 + ,与单组分的六氰合铁酸铜和六氰合铁酸钴都存在着较大的差别 .XPS实验表明氧化态薄膜中铁元素以Fe (Ⅲ )存在 ,并且在X射线的照射下很快转化为Fe (Ⅱ ) .

六氰合铁酸铜钴薄膜修饰电极的in-situ FTIR研究

本文用循环伏安法在铂电极的表面电沉积了六氰合铁酸铜钴薄膜 ,结合电化学方法 ,研究了修饰膜氧化过程中的现场红外光谱。

聚苯胺-铁氰化镍纳米复合颗粒的结构与性能调控

采用循环伏安一步法在Pt/CNTs基体上制得PANI-NiHCF立方体纳米复合颗粒。通过调节制备液中苯胺单体浓度对复合颗粒的结构和性能进行调控。利用X射线能谱仪(EDS)、扫描电子显微镜(SEM)、循环伏安(CV)、电化学阻抗(EIS)等技术表征手段对复合纳米颗粒的组成、表观形貌及电化学性能进行分析与测试。研究结果表明:随制备液中苯胺单体浓度增大,复合纳米颗粒中PANI与NiHCF组分摩尔比逐渐增大、立方体颗粒粒度先变大后变小且复合颗粒中NiHCF的微观结构随之变化。聚苯胺与"不溶性"结构NiHCF结合更加牢固稳定且电荷传递电阻小。

单极脉冲一步合成聚苯胺/铁氰化镍杂化膜及其过氧化氢电催化还原活性

采用单极脉冲法在铂基体表面一步合成聚苯胺/铁氰化镍（PANI/NiHCF）有机-无机杂化膜,并分析了杂化膜高电势静电吸引沉积机理.高电压聚合杂化膜避免了Fe（CN）6^3-的还原,并形成单一＂不可溶＂结构NiHCF.用扫描电镜（SEM）、X射线能谱仪（EDS）和傅立叶变换红外（FT-IR）光谱研究了杂化膜表面形貌及组成,并考察了不同单极脉冲电压制得杂化膜的电化学性能.结果表明,单极脉冲电压1.0 V制得的PANI/Ni HCF杂化膜有最佳的电活性和良好的稳定性.使用计时电流法考察了杂化膜电极的过氧化氢（H2O2）电催化还原活性,在0.5 mol·L^-1KCl＋0.5mol·L^-1HCl电解液中,PANI/NiHCF杂化膜电极过氧化氢催化还原电流与其浓度（4.0×10^-4-1.6×10^-2 mol·L^-1）呈良好的线性关系,相关性系数R=0.9991,检出限为6.09×10^-5mol·L^-1,灵敏度为1075 m A·（mol·L^-1）-1·cm^-2.

聚苯胺-铁氰化铜复合材料的制备与铵离子的选择性回收研究

研究提出了一种利用聚苯胺-铁氰化铜(PANI-CuHCF)电池电极的法拉第反应,从水中选择性地去除并回收NH4^+的方法。制得的PANI-CuHCF电极在NH4Cl中的比电容高达302.3 F/g,对NH4^+的选择性最高。该电极已成功地应用于混合电容器去离子装置中,对NH4^+具有1.1 mmol/g的超高吸附容量,且水中高浓度的Na^+对NH4^+的回收去除无明显影响。在NH4^+、Na^+、Ca^2+和Mg^2+共存的模拟废水中,NH4^+的回收率高达78.3%,明显高于其他阳离子。结果表明,PANI-CuHCF电极可以选择性地回收去除水中的NH4^+。

类普鲁士蓝空心微米管的通用性制备及其作为高性能非对称超级电容器的研究

在电化学储能领域,具有可控组成的一维空心结构纳米材料引起了人们的极大关注.本文以静电纺丝制备的聚丙烯腈(PAN)-醋酸钴(Co(Ac)2)纳米纤维为模板,首次采用简易的自模板法制备了一维铁氰化钴(CoHCF)空心微米管.PAN-Co(Ac)2纳米纤维模板与铁氰化钾溶液反应,合成了核壳结构的PAN-Co(Ac)2@CoHCF纳米纤维;随后,选择性溶解去除PAN-Co(Ac)2芯部,从而得到CoHCF空心微米管.得益于其独特的结构优势,CoHCF空心微米管电极在Na2SO4电解液中表现出优异的电化学性能,如高比电容(281.8 F g^-1@1 A g^-1),良好的速率性能和长时间循环稳定性(5000次循环后电容保持率为93%).由CoHCF为正极和活性炭(AC)为负极组装的非对称超级电容器,具有43.9 W h kg^-1的高能量密度、20 k W kg^-1的功率密度以及长的循环寿命.更重要的是,这种通用性的自模板合成策略可以推广到其他组成可控的一维空心普鲁士蓝(PB)及其类似物(PBA)材料,因而在很多领域具有广泛的应用前景.