电化学（中英文）

开拓进取厚德博知——记中国科学院院士查全性

武汉大学化学与分子科学学院电化学研究室

2011, 17(2): 119-122.

摘要 ( 3615 )

PDF (514KB) ( 1279 )

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电动汽车与动力电池

艾新平, 杨汉西

2011, 17(2): 123-133. doi:10.61558/2993-074X.2827

摘要 ( 5499 )

PDF (2024KB) ( 8829 )

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通过回顾电动汽车一百多年的发展历史，讨论了化学电源技术对电动汽车发展的影响。在简要介绍电动汽车种类和电动汽车对动力电池的技术要求之后，围绕动力锂离子电池应用的主要问题进行了讨论，包括电池安全性、环境适应性和成本。最后，简单分析了未来动力电池技术的发展之路。

和频振动光谱研究多晶金电极/溶液界面乙腈分子取向的flip-flop行为

黄芝, 唐鑫, 邓罡华, 周恩财, 王鸿飞, 郭源

2011, 17(2): 134-138. doi:10.61558/2993-074X.2082

摘要 ( 4348 )

PDF (507KB) ( 2297 )

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用和频振动光谱研究乙腈/金电极界面，观测到乙腈的甲基振动峰强度随施加的电极电势而变化.当电极电势越过零电荷电势（pzc）时，甲基振动峰符号发生反转，这意味着基团取向发生反转（flip-flop）.由此推断出乙腈分子在金电极界面的吸附构型.即在零电荷电势下，电极界面吸附的乙腈分子构型为甲基靠近电极表面而腈基远离电极表面；而高于零电荷电势则电极界面吸附的乙腈分子构型发生反转，变为腈基靠近电极表面而甲基远离电极表面的构型.

包覆型Si/C复合材料的制备及其性能研究

杜莉莉, 庄全超, 魏涛, 崔永丽, 孙智, 孙世刚

2011, 17(2): 139-143. doi:10.61558/2993-074X.2083

摘要 ( 4071 )

PDF (1586KB) ( 2841 )

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分别采用球磨法和高温热解法制备了Si/C复合材料，XRD、SEM、电化学阻抗谱、循环伏安法和恒流充放电测试表征该Si/C复合材料的结构、形貌和电化学性能.结果表明，相比于球磨法，高温热解HDPE制备的Si/C复合材料颗粒形貌规则，碳的包覆较为均匀，导电性较好，阻抗较小.该复合材料首次嵌锂容量为4495 mAh/g，首次库仑效率65.3% ，从第2周开始库仑电效率都保持在97% 左右，经过100次充放电循环后仍能达到438 mAh/g的可逆容量，具有较好的电化学循环稳定性.

碱性溶液中锌电极缓蚀的研究

洪淑娜, 林海斌, 苏卓健, 周合兵, 梁曼, 李伟善

2011, 17(2): 144-148. doi:10.61558/2993-074X.2828

摘要 ( 3575 )

PDF (2435KB) ( 1746 )

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研究了硝酸铅（Pb(NO3)2）和十二烷基苯磺酸钠（SDBS）及二者组成的复合添加剂对在3mol•L-1 KOH溶液中锌电极电化学行为的影响, 结果表明:两种添加剂均具有一定的缓蚀作用，而其复合添加剂的协同效应、缓蚀效果最佳.

Pt/WC/TiO2催化剂的制备及其电催化性能研究

马淳安, 俞彬, 施梅勤, 郎小玲

2011, 17(2): 149-154. doi:10.61558/2993-074X.2829

摘要 ( 4653 )

PDF (1463KB) ( 3419 )

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以TiO2为载体制备了Pt/WC/TiO2三元复合催化剂，并由XRD、SEM和TEM等表征催化剂样品的形貌和结构特征.用循环伏安法测定了三元复合催化剂在酸性条件下对甲醇氧化的电催化性能，并将其与二元复合催化剂Pt/TiO2和Pt/WC的电催化性能进行比较.结果表明：三元复合催化剂具有更好的催化活性.进一步研究了二氧化钛晶相对Pt/WC/TiO2催化剂电催化活性的影响.

CO2在Cu表面还原成碳氢化合物的DFT计算研究

欧利辉, 陈胜利

2011, 17(2): 155-160. doi:10.61558/2993-074X.2830

摘要 ( 4786 )

PDF (1807KB) ( 3258 )

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应用密度泛函理论（DFT）反应能计算及最小能量路径分析研究了CO2在气相和电化学环境中于Cu(111)单晶表面的还原过程。气相中，CO2还原为碳氢化合物的反应路径可能为：CO2(g) + H* → COOH* → (CO +OH)* → CHO*；CHO + H* → CH2O* → (CH2 + O)*；CH2* + 2H* → CH4或2CH2* → C2H4。整个反应由CO2(g) + H* → COOH* → (CO +OH)*，(CO + H)* → CHO*和CH2O* → (CH2 + O)*等几个步骤联合控制。在-0.50V (vs RHE) 以正的电势下，CO2在Cu(111)表面电化学还原主要形成HCOO-和CO吸附物；随着电势逐渐负移，CO2加氢解离形成CO的反应越来越容易，CO成为主要产物；随电势进一步变负，形成碳氢化合物的趋势逐渐变强。与CO2的气相化学还原不同的是，电化学环境下CO质子化形成的CHO中间体倾向于解离形成CH，而在气相中CHO中间体则倾向于进一步质子化形成CH2O中间体。

锂离子电池正硅酸盐正极材料研究进展

吕东平, 王琳, 杨勇

2011, 17(2): 161-168. doi:10.61558/2993-074X.2084

摘要 ( 6202 )

PDF (2074KB) ( 5619 )

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正硅酸盐正极材料因其高理论容量、高安全性能、低成本及环境友好等优点，近几年引起研究者的广泛关注. 本文综述了国际上正硅酸盐材料最新研究进展.结合课题组在本领域的研究，着重从此类材料的合成方法、结构研究、电化学性能及反应机理研究等方面进行阐述. 综合分析正硅酸盐材料各种合成方法的优缺点、结构研究存在的争议以及性能和机理研究上的难点，并分析及展望今后研究中亟待解决的问题和未来可能的发展方向.

KOH和K3[Fe(CN) 6]混合液中颗粒孔径对NiO电极电容器性能的影响

吴雯, 侯孟炎, 周丹丹, 夏永姚

2011, 17(2): 169-174. doi:10.61558/2993-074X.2085

摘要 ( 4863 )

PDF (2339KB) ( 1980 )

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合成5种孔径大小分布的NiO样品，测定各NiO电极在3mol/L KOH或其添加K3[Fe(CN)6]的电解液中的电化学电容性能.结果表明，NiO电极孔径分布在15nm左右，可有效减慢铁氰酸根离子向液相的扩散，从而提高N4 (NiO)电极的充放电效率.

不同载体负载Pd催化剂对甲酸的电催化氧化活性比较

杨苏东, 梁彦瑜, 温祝亮, 宋启军, 张校刚

2011, 17(2): 175-179. doi:10.61558/2993-074X.2831

摘要 ( 6071 )

PDF (1333KB) ( 4776 )

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应用Hummers法氧化合成氧化石墨(GO), 然后用化学一步还原法制得石墨烯（graphene）负载Pd催化剂. 用同样方法以多壁碳纳米管（MWCNTs）、单壁碳纳米管（SWCNTs）和Vulcan XC-72为载体制备了不同负载型的Pd催化剂. X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)表征表明,在石墨烯载体上Pd纳米粒子粒径较小，且分布均匀. 电化学活性面积(ECSA)、循环伏安(CV)、计时电流(CA)和计时电位(CP)电化学测试显示, 与其它3种碳载体的Pd催化剂相比, 石墨烯负载Pd催化剂对甲酸电催化氧化的催化活性和稳定性最好.

基于锁核酸探针的传感器用于BCR/ABL融合基因检测的研究

汪红梅, 林丽清, 翁少煌, 王丽满, 刘银环, 林新华

2011, 17(2): 180-185. doi:10.61558/2993-074X.2086

摘要 ( 4518 )

PDF (1033KB) ( 2276 )

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基于慢性粒细胞白血病中BCR/ABL融合基因的碱基序列，设计了一种新型发夹结构锁核酸(locked nucleic acids, LNA)探针，把LNA探针通过Au-s键固定在金电极表面构建了特异的生物传感器.LNA探针与目标链DNA杂交，以自行合成的苯甲酸二聚铜配合物([Cu2(C7H5O2)4(C2H6O)2], 简称[Cu(R)2]2+)为杂交指示剂，应用差示脉冲伏安法进行检测，表现出良好的响应信号.该新型锁核酸传感器能较好的区分完全互补链DNA、单碱基错配链DNA.对互补链DNA检测的线性范围为1.0×10-8～1.0×10-6 mol•L-1，检出限为2.0×10-9 mol•L-1.

片层纺锤形纳米CuO的制备及性能研究

范建凤, 李丽青, 黄玉峰, 范楼珍

2011, 17(2): 186-189. doi:10.61558/2993-074X.2087

摘要 ( 3131 )

PDF (918KB) ( 1851 )

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室温下，以高纯铜片为阳极，石墨棒为阴极，聚乙二醇为分散剂，电解液为pH=10的缓冲溶液，设定初始电压12V.电解后，微波分解，制备了由片层组成的纺锤形纳米CuO(简称片层纺锤形纳米CuO).扫描电子显微镜(SEM)、X-射线衍射仪(XRD)等表征样品的形貌、微观结构及其成分，循环伏安法和计时电流法研究了该纳米CuO对H2O2氧化的催化作用.结果表明：所得产物是纯的单斜片层纺锤形CuO纳米晶，对H2O2的电化学检测具有较高的灵敏度，线性范围为1.0 μmol?L-1~1.0 mmol?L-1，检出限为0.5 μmol.L-1.

聚乙烯醇基水凝胶聚合物电解质超级电容器的研究

许开卿, 范乐庆, 吴季怀, 冷晴, 钟欣, 林建明, 黄妙良, 兰章

2011, 17(2): 190-194. doi:10.61558/2993-074X.2088

摘要 ( 5348 )

PDF (1266KB) ( 3670 )

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以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（AMPS）作引发剂引发交联聚乙烯醇（PVA）-戊二醛（GA）制备水凝胶聚合物电解质并组装成超级电容器.分别由红外光谱、交流阻抗、循环伏安与恒电流充放电曲线测定该凝胶聚合物电解质及超级电容器的电化学性能.结果表明，该聚合物电解质电导率可达1.23 mS/cm（室温）.而且，以1.0 g AMPS引发0.05mL GA（5 %）与1.0 g PVA交联，制得的凝胶聚合物电解质超级电容器比电容可达139F/g，50次充放电后其值仍于80%以上.

石墨烯修饰玻碳电极用于急性早幼粒细胞白血病PML/RARa融合基因的检测

连志贤, 钟光贤, 王昆, 刘爱林, 林新华, 陈元仲

2011, 17(2): 195-198. doi:10.61558/2993-074X.2089

摘要 ( 4683 )

PDF (854KB) ( 2997 )

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应利用电化学还原法将固定在玻碳电极表面的氧化石墨还原为石墨烯，然后再利用偶联活化剂将氨基修饰的急性早幼粒细胞白血病（APL）PML／RARα融合基因序列探针固定到石墨烯修饰电极表面，以亚甲基蓝（MB）为电化学杂交指示剂，并由差分脉冲伏安法检测人工合成APL的PML／RARα融合基因.结果表明，石墨烯对MB的检测信号起到了很好的增敏作用，杂交前后MB还原峰电流差值与靶标链DNA浓度在5×10-10~2.5×10-9 mol/L范围内呈线性关系，检出限为8×10-11 mol/L.该方法简单、特异性好，有望用于实际样品的检测.

阳极电沉积Ti/MnO2电极及其苯酚降解的电催化性能

陈野, 赵文丽, 温青

2011, 17(2): 199-203. doi:10.61558/2993-074X.2832

摘要 ( 4849 )

PDF (2134KB) ( 2685 )

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应用阳极电沉积法制备钛基二氧化锰(Ti/MnO2)电极. 采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)及能谱（EDS）表征电极结构形貌. 用V~logi及苯酚降解实验优化电极制备工艺参数：在电流密度4 mA•cm-2、Mn2+离子浓度0.5 mol•L-1及温度70 ℃条件下阳极电沉积Ti/MnO2电极. 以苯酚为目标有机物，评价该电极电催化氧化性能，降解7h降解效率达49.6%.

4-叔丁基吡啶对纳米晶TiO2电极的能带结构及光电化学性质的影响

杨术明, 王纪超, 寇慧芝, 薛洪滨, 王红军, 郭玉玲

2011, 17(2): 204-211. doi:10.61558/2993-074X.2090

摘要 ( 3519 )

PDF (2037KB) ( 1467 )

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应用光谱电化学方法测定了纳米晶TiO2电极在不同浓度的4-叔丁基吡啶(TBP)电解液中的平带电势(Efb). TBP对纳米晶TiO2电极的能带结构具有显著的影响. 在不含和含有0.2或0.4 mol•L-1TBP的0.2 mol•L-1高氯酸四丁基铵(TBAP)/乙腈溶液中，测得TiO2电极的Efb依次为-2.25，-2.46和-2.60 V. 当加入Li+后，TiO2电极的Efb正移，在不含和含有0.2或0.4 mol•L-1TBP的0.2 mol•L-1 LiClO4/乙腈溶液中，测得TiO2电极的Efb依次为-1.12，-1.22和-1.30 V. 用时间分辨电流方法测定了陷阱态分布. 在不含和含有0.2或0.4 mol•L-1TBP的0.2 mol•L-1 TBAP/乙腈溶液中，TiO2电极的陷阱态密度依次为3.52 × 1016, 3.18 × 1016和3.37 × 1016 cm-2，陷阱态分布的最大值位于-1.99, -1.89和-1.85 V处. Li+的加入进一步减少了陷阱态密度. 在不含和含有0.2或0.4 mol•L-1TBP的0.2 mol•L-1 LiClO4/乙腈溶液中，TiO2电极的陷阱态密度依次为8.39 × 1015, 1.11 × 1016和9.22 × 1015 cm-2，陷阱态分布的最大值位于-0.72, -0.84和-0.95V处. 最后，研究了N3染料敏化的纳米晶TiO2电极在含有不同浓度TBP的电解质溶液中的光电化学性质. 结果显示，随着TBP浓度的增加，Voc增大，使TiO2电极的光电转化效率增加.

核电站结构材料的锌离子注入电化学研究

张胜寒, 檀玉, 梁可心

2011, 17(2): 212-216. doi:10.61558/2993-074X.2833

摘要 ( 3466 )

PDF (1649KB) ( 1589 )

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应用电化学方法研究了锌离子注入(zinc injection)技术对核电站结构材料，如304L不锈钢、316L不锈钢和600合金在高温水中形成的氧化膜的电化学性能的影响. 锌离子注入压水堆(PWR)一回路技术可有效减少材料应力腐蚀破裂(stress corrosion cracking)和职业辐照. 用动电位扫描法检测材料氧化膜的自腐蚀电位与腐蚀电流，根据Mott-Schottky曲线分析Zn离子注入对材料氧化膜半导体性质的改变. SEM和XPS观察与检测试样表面形貌及其组分. 在Zn离子参与的金属氧化膜生成过程中，可生成Zn-Ni-Cr-Fe 氧化物，从而提高了材料的抗腐蚀能力及改变氧化膜的半导体性质.

介孔碳基钴镍氧化物的电化学电容性能

杨贞胜, 孔令斌, 邓莉, 罗永春, 康龙

2011, 17(2): 217-221. doi:10.61558/2993-074X.2834

摘要 ( 5673 )

PDF (1829KB) ( 1975 )

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以介孔碳CMK-3为载体,利用CMK-3表面缺陷作形核中心,应用前驱体化学液相共沉淀法制备新型的Co0.25Ni0.75氧化物/CMK-3复合材料.X射线衍射（XRD）分析及扫描电子显微镜（SEM）形貌观察表明该材料主要呈现弱结晶态结构, 其中Co-Ni氧化物纳米片交错成空间网络并包覆在介孔碳表面.BET测试表明该材料孔径分布在3~4 nm之间,且高分散、疏松多孔,具有良好的OH-离子传递特性.循环伏安和恒流充放电测试表明,该材料有高的电化学活性, 在5 mA/cm2电流密度下,Co0.25Ni0.75氧化物（92%）/C比电容达1781F/g.

巯基改性棉纤维化学镀银导电布的研究

李莉莉, 王炜

2011, 17(2): 222-226. doi:10.61558/2993-074X.3365

摘要 ( 3531 )

PDF (1063KB) ( 2011 )

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应用正交试验法研究巯基改性棉纤维表面化学镀银的特性，测定各因素对表面方阻和增重率的影响，得出制备化学镀银棉织物的最佳工艺：巯基硅烷浓度1%、改性时间120 min、改性液浴比1:60、硝酸银用量3.5 g、葡萄糖用量45 g、化学镀温度50 ℃、化学镀时间60 min.SEM和XRD分析表明巯基改性棉织物镀层均匀致密，具有良好的电磁屏蔽性.采用透明胶带法测试证实，该镀层结合牢固.

茴香醛的直接电氧化合成研究

吴玲玲, 朱英红, 李姗姗, 曾红燕, 马淳安

2011, 17(2): 227-230. doi:10.61558/2993-074X.2091

摘要 ( 3344 )

PDF (1175KB) ( 1989 )

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应用循环伏安和恒电位电解法研究了茴香醚在铂电极上直接电氧化行为.考查扫描速率、反应底物浓度、支持电解质和溶剂对该电氧化行为的影响. 结果表明，茴香醚在铂电极上的氧化过程是不可逆的. 在丙酮溶液中，其响应峰电流最高，反应受扩散控制. 经GC-MS检测，主要氧化产物为茴香醛，选择性为66.5%.

Ti/Ru0.1Ti0.1Sn0.8O2电极电容性能研究

陈海燕, 邵艳群, 唐电

2011, 17(2): 231-233. doi:10.61558/2993-074X.2835

摘要 ( 4045 )

PDF (765KB) ( 2325 )

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低温热分解法制备Ti/Ru0.1Ti0.1Sn0.8O2.XRD表征该样品结构特性，循环伏安和恒流充放电测定电极性能.结果表明，Ti/Ru0.1Ti0.1Sn0.8O2物相属细小的金红石相，在20 mV/s扫速下该电极比电容达933F/g.1000次充放电循环后，比电容衰减23.6﹪，显示良好的循环稳定性和可逆性.

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