电化学（中英文）

钴氰化钠/氯化钠固体溶液微晶体的电化学制备及其特性

朱益亮，杨德志，苏亚琼，吴德印，田中群，詹东平*

2014, 20(3): 197-200. doi:10.13208/j.electrochem.140320

摘要 ( 1850 )

PDF (588KB) ( 965 )

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钴氰化钠与铁氰化钠结构类似，而其在固/液界面上的电子转移特性却并不显著. 使用扫描电化学显微镜（SECM）构建了fL~pL体积的电化学微体系. 在微体系中溶剂蒸发，电解质则会浓缩结晶. 当电活性物质与支持电解质的晶格参数匹配时，二者可发生共结晶形成固体溶液. 本文采用该方法制得钴氰化钠/氯化钠固体溶液微晶体，结合微加工技术构建了固体电极/固体溶液界面，该钴氰化钠在固体溶液中即有很好的电子转移特性.

钠离子电池正极材料Na₂MnPO₄F的²³Na MAS NMR谱研究

侯旭，钟贵明，林晓琛，刘子庚，吴晓彪，杨勇*

2014, 20(3): 201-205. doi:10.13208/j.electrochem.140401

摘要 ( 2418 )

PDF (774KB) ( 1494 )

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Na₂MnPO₄F材料是一种很有发展前景的钠离子电池正极材料，本文通过非原位XRD和固体核磁共振技术研究该材料充放电结构变化（晶体结构与局域Na位）. 非原位XRD测试发现，充电过程在2θ为31^o和36^o左右出现新的衍射峰，表明钠脱出后电极上有中间相物质生成. ²³Na MAS NMR谱图的-209 ppm、-258 ppm和-295 ppm三个谱峰分别对应于该材料结构中Na1 + Na2位、Na3位和Na4位. 非原位²³Na MAS NMR谱研究发现，充电过程中-209 ppm处信号峰面积比例减小，表明Na1和Na2位的Na比Na3和Na4位先脱出. 充电至4.2 V，-132 ppm和-330 ppm处出现中间相物质的信号峰；而放电过程则相反.

基于DFT计算的Pt(111)表面氧覆盖度和水合质子模型对氧还原反应路径的影响(英文)

欧利辉，陈胜利*

2014, 20(3): 206-218. doi:10.13208/j.electrochem.130894

摘要 ( 1962 )

PDF (1978KB) ( 1313 )

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利用基于平面波的密度泛函理论（DFT）计算研究了氧气分子在Pt(111)表面的吸附和解离，以及解离产物进一步质子化形成H₂O的过程. 通过使用不同尺寸的平板模型和在表面预吸附不同数量的氧原子，研究了氧覆盖度对氧还原反应（ORR）路径的影响，并对使用不同水合质子模型的计算结果进行了比较. 研究结果表明：质子化的end-on化学吸附态OOH*的形成是ORR的初始步骤；OOH*能够转化形成非质子化的top-bridge-top化学吸附态O₂*，或者解离形成吸附的O*物种. 对不同氧覆盖度下各种可能步骤的活化能计算结果表明，O*的质子化形成OH*物种是ORR的速决步骤. 增加氧覆盖度时，该步骤的活化能减少. 此外，还发现使用比H₇O₃⁺更复杂的水合质子模型不会改变计算所得的反应路径.

基于功能性纳米材料的新型电化学界面的构筑以及相关应用(英文)

朱成周，韩磊，董绍俊*

2014, 20(3): 219-233. doi:10.13208/j.electrochem.130884

摘要 ( 2968 )

PDF (1427KB) ( 1452 )

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由于独特的光、电、磁以及催化性质，功能性纳米材料的研究已经渗透到各个学科并在不同领域展示出潜在的应用前景，尤其是利用纳米材料构建功能性电极界面、研究其电化学行为并发展新颖的电化学纳米器件引起了了人们的广泛关注. 本篇综述中，主要介绍作者研究小组在以功能性纳米材料构建新颖的电化学界面的最新进展，集中关注其在电化学传感器、燃料电池以及光谱电化学中的应用. 这些纳米材料的应用极大地增强了电子转移、提高了电化学传感器的灵敏度以及燃料电池的催化效率. 作者也通过合成一些光谱匹配的荧光以及电致变色纳米材料构建新颖的荧光光谱电化学器件，同时在材料的合成组装、多重刺激响应体系以及多功能化进行探索. 最后，作者对这类基于纳米材料的电化学器件的发展和应用予以展望.

液/液界面电化学及其进展

顾菁，乔永辉，朱新宇，阴笑弘，张欣，陈烨，朱志伟，邵元华*

2014, 20(3): 234-242. doi:10.13208/j.electrochem.130887

摘要 ( 2055 )

PDF (2677KB) ( 2880 )

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液/液界面电化学及电分析化学与研究萃取和化学传感机理、相转移催化、药物释放、模拟生物膜等密切相关，近年来备受到关注. 文中结合作者课题组工作，介绍、综述该领域近十几年、尤其在液/液界面微观结构、电荷（离子与电子）转移反应及界面功能化的新进展.

结构转变方式对光致变色分子开关输运性能影响的从头计算研究（英文）

贺园园，赵健伟*

2014, 20(3): 243-259. doi:10.13208/j.electrochem.130881

摘要 ( 1919 )

PDF (2329KB) ( 1046 )

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采用密度泛函理论方法系统地研究了由不同结构转变方式引发的一系列光致变色分子在用于分子开关时的电子输运性质. 对各种分子结构转变前后的最高占据轨道(HOMO)与最低空轨道(LUMO)的能级间隙(HLG)、前线轨道的空间分布、电子透射谱和投影电子态密度(PDOS)谱进行了计算和讨论. 结果表明，相似的结构转变方式通常造成分子具有相似的电流开关性质，这与分子的共轭程度又有一定的关系. 比较各种分子的电流开关比后发现偶氮苯结构单元具有最大的电流开关比.

凹土-辣根过氧化物酶复合材料制备及其细胞外过氧化氢检测

吴萍，蔡称心*

2014, 20(3): 260-265. doi:10.13208/j.electrochem.130883

摘要 ( 1875 )

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将辣根过氧化物酶(HRP)固定到凹凸棒石粘土(以下简称凹土，Attapulgite)表面，制得了HRP-凹土纳米复合物(HRP-Attapulgite)，采用电化学阻抗、紫外光谱和红外光谱技术表征了HRP固定化过程. HRP-Attapulgite电化学性质测试表明，凹土能促进HRP的直接电子转移，其循环伏安曲线有一对良好的氧化还原峰，峰电位分别为E_pc = -370 mV, E_pa = -300 mV, 式量电位E₀′ = -335 mV；凹土表面HRP的H₂O₂响应电流与浓度（0.3 ~ 75 μmol·L-1）呈线性关系. 该电极还可用于巨噬细胞中微量H₂O₂的测定.

固态氧化物阴极过程的离子扩散模型及其Ta₂O₅熔盐电解验证

陈华林，王志勇，金先波*，陈政

2014, 20(3): 266-271. doi:10.13208/j.electrochem.130886

摘要 ( 2128 )

PDF (1238KB) ( 923 )

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固态氧化物阴极在氯化钙熔盐电解质中的脱氧速率可依据氧离子的稳态扩散模型（PRS模型）由固态氧化物阴极孔隙率P，还原后金属与还原前氧化物之间的摩尔体积比R，还原后阴极的体积收缩率S等参数直接计算. PRS模型重要意义还在于可提供极简单的公式以预测不同金属氧化物还原时固态阴极的优化孔隙率，而固态阴极孔隙率对其脱氧速率有显著影响. 对于Ta₂O₅电解，其固态阴极孔隙率不易大于50%. 相关理论预测结果得到了固态Ta₂O₅在氯化钙熔盐中电解实验的良好验证，表明PRS模型对固态化合物阴极的快速、高效电解具有重要的指导意义.

Au@SiO₂膜/Ti电极吸附吡啶的表面增强拉曼光谱研究

徐敏敏，刘可，郭清华，姚建林*

2014, 20(3): 272-276. doi:10.13208/j.electrochem.130888

摘要 ( 2173 )

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基于壳层隔绝纳米粒子增强拉曼光谱技术，合成了Au@SiO₂纳米粒子，并对其进行了相关表征. 结果表明，包裹的二氧化硅层连续、致密，Au@SiO₂膜/Ti电极上可获得金属钛电极上吸附吡啶分子的高质量表面增强拉曼光谱（SERS）信号. 通过Pt、Ni电极的测试，证实该信号源于吸附在基底表面的吡啶分子. 此外，Au@SiO₂膜/Ti电极上吸附吡啶分子的现场SERS光谱研究表明，在-0.1 V ~ -0.6 V电位区间，吡啶分子平躺吸附，从-0.6 V起吸附的吡啶分子由平躺逐转变为垂直，而当电位为-1.2 V时，电极表面析氢，吡啶脱附.

硫化银/凹凸棒的Ag⁺选择电极

李文卓*，许定佳，王骏，王健龙

2014, 20(3): 277-281. doi:10.13208/j.electrochem.130811

摘要 ( 2215 )

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以硝酸银、凹凸棒石和硫代乙酰胺为原料制得硫化银/凹凸棒-Ag₂S/ATT电极，并探讨了硫代乙酰胺配比、增塑剂用量、膜厚度以及溶液pH值等因素对电极性能的影响. 结果表明，新型银离子选择电极有较好的能斯特响应，其响应斜率48.0 mV·decade^-1，Ag⁺浓度线性响应范围1.0×10^-1 ~ 1.0×10^-6 mol·L^-1. 在pH = 2.0 ~ 8.0溶液中该电极电势可稳定72 h，对常见阳离子如Na⁺、Ca²⁺、Fe²⁺、Cu²⁺等呈现较强的抗干扰能力.

锰电解过程关键因素研究及技术经济性分析

韩桂梅，徐夫元*，降林华，但智钢，高小娟，段宁

2014, 20(3): 282-287. doi:10.13208/j.electrochem.130903

摘要 ( 2275 )

PDF (828KB) ( 1324 )

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从槽液Mn²⁺浓度、电解时间和过电位关键因素研究电解初期过程，在三电极体系采用计时电量法探讨和优化工艺参数. 研究表明，在不锈钢表面，锰的初期电解析氢显著. 随时间延长，锰逐渐覆盖于不锈钢表面，析氢更困难，其电流效率随之提升，在高过电位区出现极限电流，反应受扩散控制. 在含0.02 g·L^-1 SeO₂溶液体系中，在40 g·L^-1 Mn²⁺ + 120 g·L^-1 (NH₄)₂SO₄、过电位为0.151 V、槽液温度为40 ^oC、PH为6.6、时间为0.5 h的电解条件下，电流效率可达95.3%；在实用矿粉制液体系，效率也可达81.4%，较企业相同电解体系提高了15%.

Ti基ZnO纳米棒阵列的制备及其光催化性能研究

杨加明，韩玲军，钟丽萍*，梁镇海

2014, 20(3): 288-292. doi:10.13208/j.electrochem.130910

摘要 ( 2014 )

PDF (1090KB) ( 1002 )

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采用两电极体系中恒电流电沉积在Ti基底上制得较均一的ZnO纳米棒阵列，利用SEM和XRD观察表征样品，研究Zn(NO₃)₂浓度及电流密度对ZnO纳米棒阵列微观形貌的影响. 以甲基橙为目标降解物，考察该电极光催化性能. 结果表明，Zn(NO₃)₂浓度和电流密度对纳米棒阵列的形貌有显著影响；与ITO玻璃等其他基底相比，在Ti基底上也可沉积较好均一取向的ZnO纳米棒阵列；紫外灯照射下，ZnO/Ti电极对甲基橙（10 mg·L^-1）模拟印染废水降解2.5 h，降解率达到83.3%，光催化活性较佳；无光照时ZnO纳米棒的降解率仅7%.

近期热点文章

庄林

2014, 20(3): 293-294.

摘要 ( 823 )

PDF (181KB) ( 975 )

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