电化学（中英文）

林昌健, 李彦, 林斌, 胡融刚, 张敏, 卓向东, 杜荣归,

2009, 15(2): 121-128. doi:10.61558/2993-074X.1966

摘要 ( 3089 )

PDF (915KB) ( 513 )

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简要概述当前国内外具有空间分辨能力的扫描微探针技术及其在腐蚀研究中的应用,包括扫描微电极技术(SMET)、扫描电化学显微镜(SECM)、原子力显微镜(AFM)、扫描Kelvin探针技术(SKP)等,其中SMET、SECM、SKP及局部交流阻抗技术可直接测定腐蚀电极表面或界面电化学不均一性的分布图像,而原子力显微镜技术则是通过分子间作用力从纳米尺寸测量腐蚀过程表面形貌的变化.文中侧重介绍作者近年先后建立的具有微米空间分辨度的电化学微探针技术,并利用各种扫描探针技术研究金属/溶液界面电化学不均一性及其局部腐蚀过程.研究表明,空间分辨电化学方法的发展及应用,加深了人们对金属表面和金属/溶液界面电化学不均一性,特别是金属局部腐蚀发生、发展及过程机理的认识.

镁合金于离子液体中电镀铝之研究

蔡文达, 陈树友, 庄牧寰, 张仍奎, 孙亦文,

2009, 15(2): 129-134. doi:10.61558/2993-074X.1967

摘要 ( 3002 )

PDF (992KB) ( 505 )

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本研究利用AlCl3-EMIC离子液体在AZ91D镁合金表面电镀铝金属,探讨离子液体组成及电流密度对电镀层性质的影响.研究结果显示铝金属可以成功地电镀于AZ91D镁合金表面上.在-0.2 V的电位下,在60 m/o AlCl3离子液体中可以获得较佳的电镀铝层.另外,在低定电流密度下进行电镀,电流效率较佳,镀层较厚.于3.5%NaCl(by mass)溶液中,铝金属镀层可以大幅提升镁合金之开路电位,并使其表面活性下降.电化学交流阻抗频谱分析显示,镁合金裸材于3.5%NaCl(by mass)水溶液中之极化阻抗值约为470~510Ω.cm2,镀铝之镁合金极化阻抗值则可提升至5200Ω.cm2.极化曲线则显示,镀铝之镁合金可以被钝化,其钝化电流密度低至5×10-5A/cm2.

液相分散程度对气/液/固多相体系腐蚀行为的影响

姜晶, 王佳,

2009, 15(2): 135-140. doi:10.61558/2993-074X.1968

摘要 ( 2520 )

PDF (491KB) ( 481 )

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本文提出用三相线界面区参数描述液相分散程度,研究了三相线界面区阴极过程特征,建立三相线界面区阴极过程模型.并探讨了液相覆盖区阴极极限电流和三相线区状态的相关性,证实了模型计算与实验数据一致性.进而用三相线界面区阴极过程模型分析液相分散程度对大气以及砂土体系腐蚀行为的影响.

预制裂纹304SS试样慢拉伸过程EN和SKP表征

赵茹, 宋诗哲, 张正,

2009, 15(2): 141-145. doi:10.61558/2993-074X.1969

摘要 ( 2910 )

PDF (919KB) ( 312 )

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应用电化学噪声技术(EN)研究了慢应变速率拉伸(SSRT)条件下预制疲劳裂纹的304SS试样在4mol/LNaCl+0.01 mol/LNa2S2O3溶液中的腐蚀行为,EN的时域与频域谱图显示实验后裂纹发生了扩展.扫描Kelvin探针(SKP)分析也证实了裂纹试样经慢拉伸实验后裂纹出现扩展.

嵌中间层金属氧化物电极

唐益, 许立坤, 辛永磊, 王均涛, 龙萍,

2009, 15(2): 146-151. doi:10.61558/2993-074X.1970

摘要 ( 2941 )

PDF (614KB) ( 338 )

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采用溶胶-凝胶法制备Ti/IrRuSn、Ti/IrTa/IrRuSn和Ti/IrTaSn/IrRuSn氧化物电极,FESEM、XRD观察该电极微观结构,循环伏安、强化电解测试电极电化学性能.结果表明:嵌中间层氧化物电极表面裂纹增多,改变了颗粒形状和平均晶粒尺寸,虽电流效率略有降低,增多活性点,提高电极析氯反应选择性;但2种氧化物电极(Ti/IrTa/IrRuSn和Ti/IrTaSn/IrRuSn)的强化电解寿命和正反交替电解寿命均较好.

萘系减水剂混凝土钢筋的电化学腐蚀

唐聿明, 张杰, 左禹,

2009, 15(2): 152-156. doi:10.61558/2993-074X.1971

摘要 ( 2628 )

PDF (628KB) ( 293 )

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腐蚀电位监测、线性极化和交流阻抗测试等方法研究混凝土中添加萘系减水剂对钢筋腐蚀行为的影响.发现添加萘系减水剂的混凝土,其电阻和极化电阻大幅增加,其中以添加0.2%萘系减水剂的增幅最明显.适量的萘系减水剂有利于改善混凝土的孔隙结构,增强混凝土的密实性和抗渗透性能,从而减缓混凝土的钢筋腐蚀.

H_2S环境中UNS J91540不锈钢的电化学行为对SCC的影响

刘智勇, 董超芳, 李晓刚, 王立贤,

2009, 15(2): 157-162. doi:10.61558/2993-074X.1972

摘要 ( 2708 )

PDF (717KB) ( 330 )

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应用慢应变速率拉伸试验和电化学方法研究了湿硫化氢溶液中UNS J91450不锈钢的电化学行为对应力腐蚀开裂的影响.结果表明,本实验条件下UNS J91540不锈钢具有较高的SCC敏感性,并随着溶液pH的降低而明显增大.该不锈钢的电化学行为对它的腐蚀开裂(SCC)敏感性具有重要影响.开路电位下该不锈钢的SCC行为同时受氢脆作用和裂纹尖端阳极溶解作用的影响.在pH较低的介质中析氢电流较高而裂纹尖端阳极溶解作用略低,而在pH较高的介质中析氢电流较低而裂纹尖端的阳极溶解作用相对增强.氢脆作用对UNS J91540不锈钢SCC敏感性影响更显著.

硅烷化学改性环氧涂层的耐蚀性能

刘倞, 季卫刚, 胡吉明, 张鉴清, 曹楚南,

2009, 15(2): 163-169. doi:10.61558/2993-074X.1973

摘要 ( 2828 )

PDF (1226KB) ( 373 )

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利用"活性"与"非活性"硅烷化学改性环氧涂层以提高其耐蚀性."活性"硅烷指含有可以与环氧树脂的环氧端基发生开环反应官能团的硅烷,通常为氨基硅烷;"非活性"硅烷指不与环氧端基发生反应,但在有机锡催化剂存在下可与环氧树脂骨架上的羟基发生缩合反应的硅烷.红外光谱显示,两类硅烷均可成功接枝在环氧树脂上.电化学阻抗谱(EIS)和加速腐蚀试验(Machu试验)测试表明,经硅烷化学改性后的环氧涂层均能提高其耐蚀性能.

低碳钢大气腐蚀室内模拟加速腐蚀试验与锈蚀规律

董俊华, 柯伟,

2009, 15(2): 170-178. doi:10.61558/2993-074X.1974

摘要 ( 3042 )

PDF (1730KB) ( 639 )

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建立实验室模拟大气腐蚀的干湿循环加速腐蚀方法.提出低碳钢锈蚀的分段演化规律,演化规律对应于锈层致密度转折和锈层结晶组分的形成,显示分段规律的合理性.实验室获得的低碳钢锈蚀演化规律与其在万宁和沈阳两个大气站现场曝晒的最新结果有相关性,证明加速腐蚀方法的可靠性.

中温NaCl-水蒸气协同作用下铁的腐蚀机理

刘莉, 李瑛, 王福会,

2009, 15(2): 179-183. doi:10.61558/2993-074X.1975

摘要 ( 2696 )

PDF (630KB) ( 276 )

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应用电偶电流测试法研究在中温固态NaCl盐膜-水蒸气协同作用下,纯铁的腐蚀电化学反应机理.交流阻抗(EIS)法和SEM测试表明,阻抗谱能有效地表征材料表面氧化膜的存在以及反应过程氧化物的变化趋势,其中金属的氧化层电阻与腐蚀速率之间有较好的对应关系.

Q235碳钢缝隙腐蚀的电化学噪声研究

胡骞, 邱于兵, 郭兴蓬,

2009, 15(2): 184-189. doi:10.61558/2993-074X.1976

摘要 ( 2759 )

PDF (616KB) ( 357 )

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应用电化学噪声和电化学阻抗技术研究Q235碳钢在NaHCO3+NaCl溶液中的缝隙腐蚀行为.结果显示,缝隙腐蚀过程可以被清楚地划分为3个阶段:孕育期、快速转换期和稳定发展期.电化学噪声的特征和噪声电阻在各阶段有着显著的变化.缝隙外、内表面积比(r)对缝隙腐蚀的孕育和发展有着十分重要的影响:r越大,孕育期越长.但是,在缝隙腐蚀稳定发展期,r较小时,缝隙外电极表面处于活性溶解状态,缝隙内外电位差很小,缝隙内腐蚀速率较小;倘如r很大时,则缝隙外电极表面处于钝态,缝隙内外电位差大,最终将导致严重的缝隙腐蚀.

3-氨基-1,2,4-三氮唑和Na_2WO_4复合缓蚀剂对黄铜的缓蚀协同作用

徐群杰, 李春香, 倪钰宏, 周国定,

2009, 15(2): 190-193. doi:10.61558/2993-074X.1977

摘要 ( 2829 )

PDF (570KB) ( 341 )

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应用交流阻抗和极化曲线测试3-氨基-1,2,4-三氮唑(ATA)和钨酸钠复合缓蚀剂对黄铜在3%NaCl溶液中的缓蚀作用.结果表明,ATA对黄铜有缓蚀作用,并以7.5 mg.L-1ATA的缓蚀效果最好,缓蚀率为87.46%,以7.5 mg.L-1ATA和0.15 mg.L-1Na2WO4配成复合缓蚀剂则对黄铜具有很好缓蚀协同效应,缓蚀效率达91.82%,属阴极型缓蚀剂.

Li-birnessite型层状二氧化锰的合成及电化学性能

黄行康, 常海涛, 甘健龙, 张清顺, 岳红军, 吕东平, 杨勇,

2009, 15(2): 194-197. doi:10.61558/2993-074X.1978

摘要 ( 2917 )

PDF (338KB) ( 400 )

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采用O2氧化法在碱性条件下氧化Mn2+,制备Li-birnessite型层状MnO2.X射线衍射、扫描电子显微镜、BET、热重等技术表征MnO2样品的性能.以放充电法测试Li-birnessite正极材料性能.结果表明,Li-birnessite结晶良好,层间距约为0.70 nm,呈球状或类球状.以Li-birnessite为正极材料的扣式电池在0.2 C(40 mA/g)条件下放电时容量高达203 mAh/g,且具有良好的倍率性能.

Mg-Li电极在NaCl溶液中的电化学行为

吴林, 吕艳卓, 曹雪, 王贵领, 曹殿学,

2009, 15(2): 198-201. doi:10.61558/2993-074X.1979

摘要 ( 2540 )

PDF (474KB) ( 349 )

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应用熔炼法制备含Li量为8.5%和14%的两种Mg-Li合金,分别由电势线性扫描、计时电流、交流阻抗和失重法等检测Mg-Li电极在NaCl溶液中的电化学特性,SEM观察其放电表面形貌.结果表明:Mg-14Li电极比Mg-8.5Li电极有较负的开路电位、更大的放电电流和较高的放电效率,但附着电极表面的疏松产物易于脱落.Mg-8.5Li电极的放电效率高于Mg-14Li电极的放电效率.两种电极在低恒电位放电电流效率均高于较高恒电位的放电电流效率.

锂硫电池硫膨胀石墨正极材料的电化学性能

苑克国, 王维坤, 余仲宝, 王安邦,

2009, 15(2): 202-205. doi:10.61558/2993-074X.1980

摘要 ( 2862 )

PDF (736KB) ( 459 )

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应用高温气相扩散沉积法由单质硫制备硫膨胀石墨.该硫膨胀石墨正极可降低反应界面电荷传递阻抗,提高扩散阻抗抑制单质硫或多硫化物在充放电过程的穿梭.其首次放电容量达到972 mAh.g-1,容量保持率为78%,循环效率在80%以上.

KSCN对钒电池正极反应动力学及电池性能的影响

刘建国, 石冬, 门阅, 严川伟,

2009, 15(2): 206-211. doi:10.61558/2993-074X.1981

摘要 ( 2739 )

PDF (940KB) ( 411 )

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应用循环伏安、交流阻抗(EIS)等方法,研究了硫氰酸钾(KSCN)添加剂对石墨电极上(正极)钒电池电对(VO2+/VO2+)动力学特征及电池性能的影响.结果表明:1)KSCN的添加提高了VO2+/VO2+电对氧化峰的峰电流,但对还原峰的影响很小;2)添加KSCN,增加了充放电电量,提高了钒电池中活性物质的利用效率;3)VO2+/VO2+电对的速率常数K0,随着KSCN浓度的增加而逐渐增大.

Cu~(2+)对质子交换膜燃料电池氧电极性能的影响

揭晓, 侯俊波, 邵志刚, 衣宝廉,

2009, 15(2): 212-215. doi:10.61558/2993-074X.1982

摘要 ( 2827 )

PDF (384KB) ( 432 )

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以旋转圆盘电极模拟PEMFC阴极,计时库仑、循环伏安、线性扫描等电化学方法研究Cu2+电解液对碳载铂催化剂电化学活性和氧还原性能的影响.结果表明,在恒电位0.49 V下,Pt/C催化剂活性比表面(ECA)明显减小,此际基底可能发生Cu欠电位沉积,从而掩盖催化剂的活性比表面;数据拟合指明Cu欠电位沉积占据催化剂表面部分氧原子吸附点位,使该点位桥式吸附的氧原子转变为顶式吸附氧原子.

甲醇在铁掺杂Pt-ZrO_2/C催化剂上的电氧化

林茂财, 柳东东, 余晴春, 胡鸣若, 屠恒勇,

2009, 15(2): 216-219. doi:10.61558/2993-074X.1983

摘要 ( 2700 )

PDF (487KB) ( 346 )

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应用溶胶-凝胶法制备不同铁掺杂量的ZrO2粉体,以ZrO2/C为载体制备Pt-Zr1-xFexO2/C催化剂电极.X射线衍射(XRD),透射电镜(TEM)表征载体及催化剂的表面形貌和晶体结构.结果表明,催化剂中Pt和ZrO2颗粒在活性炭表面均匀分布,铂颗粒尺寸为2~4 nm,ZrO2颗粒尺寸为3~7 nm.循环伏安法和计时电流法测定催化剂对甲醇电氧化作用,显示在ZrO2晶体中掺杂铁可以提高催化剂的甲醇电氧化活性.其性能与铁的掺杂量有关.

低浓度NaCl溶液Ti/Pt阳极电解制备活性氯

沈浩, 樊金红, 马鲁铭,

2009, 15(2): 220-223. doi:10.61558/2993-074X.1984

摘要 ( 3055 )

PDF (560KB) ( 490 )

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以Ti板阴极、Ti/Pt阳极组成无隔膜电解装置,电解低浓度NaCl溶液制得活性氯.研究电解时间、电流密度、氯离子浓度、溶液pH值对活性氯浓度及电流效率的影响.结果表明:电解时间增加,活性氯浓度增加,而电流效率逐渐降低;初始阶段活性氯浓度增加较快,近1 h活性氯浓度趋于稳定;增加氯化钠浓度可提高活性氯浓度和改善电流效率;微酸性电解液有利于提高活性氯浓度.电解过程中,溶液电导率不断降低,pH值变化范围在1之内.

盐酸吡哆辛在聚溴甲酚绿修饰电极的电化学特性

姚军, 李将渊, 罗洋,

2009, 15(2): 224-227. doi:10.61558/2993-074X.1985

摘要 ( 2724 )

PDF (427KB) ( 349 )

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应用循环伏安法、线性电位扫描法研究盐酸吡哆辛(VB6)在聚溴甲酚绿修饰电极上的电化学特性.在pH=4 HAc-NaAc缓冲溶液,0.7~1.2 V电位区间,盐酸吡哆辛在聚溴甲酚绿电极有一不可逆氧化峰(0.978 V),转移电子数n为1,质子数m为1,传递系数α为0.37.VB6氧化峰电流与其浓度1×10-3~2×10-5mol/L范围内呈线性关系,相关系数0.9967,样品加标平均回收率为100.06%,检出下限为2×10-6mol/L.

纳米Al_2O_3颗粒对镍电结晶过程的影响

谭澄宇, 胡炜, 崔航, 刘宇,

2009, 15(2): 228-232. doi:10.61558/2993-074X.1986

摘要 ( 2234 )

PDF (551KB) ( 315 )

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借助循环伏安(CV)和计时安培(CA)研究了在不同电位下,纳米Al2O3微粒对镍由硫酸盐混合溶液在铜基底上电结晶沉积的影响.结果表明,Ni-Al2O3镀液体系电沉积的起始电位约为-740 mV.随着阶跃电位负移,Ni-Al2O3镀液体系电沉积成核时间tm逐渐缩短.与纯Ni镀液体系电沉积的tm相比,在-740~-830mV较低阶跃电位下,Ni-Al2O3镀液体系电沉积的成核时间tm明显缩短,表明Al2O3微粒有助于镍的电结晶成核.在-890 mV阶跃电位下,Ni-Al2O3镀液体系电沉积初始阶段的成核过程满足Scharifker-Hills三维瞬时成核模型.

最新电化学技术应用文献摘引

周剑章,

2009, 15(2): 233-236.

摘要 ( 1572 )

PDF (230KB) ( 262 )

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