材料电化学论文
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化学实验创新论文(8篇)化学实验创新是化学教育和科学研究中非常重要的一个方面。
通过创新化学实验,我们能够更好地掌握化学知识,提高实验操作技能,同时也可以进行新颖的研究,开展前沿领域的探索。
本文将介绍8篇化学实验创新论文,并对其进行分析和讨论。
第一篇论文的题目是“硒化铋的制备及其应用研究”。
作者通过实验室制备并表征硒化铋,在此基础上研究了硒化铋在光电领域的应用。
其中,硒化铋的制备可通过沉淀法、水热法等方法实现,而硒化铋的光电性质则可以通过紫外-可见光谱、电化学等手段进行测定。
该论文的创新点在于整合了硒化铋的制备和应用两个方面,探索其在光电领域中的潜在应用。
第二篇论文的题目是“基于碳氢化合物的反应机理研究”。
作者通过对苯甲酸和邻苯二甲酸二乙酯反应过程进行研究,探索了反应机理中碳氢化合物的作用。
其中,作者采用了核磁共振光谱、质谱等手段,对反应中间体进行了鉴定和分析。
该论文的创新点在于深入探索了碳氢化合物在反应机理中的作用,为类似的反应提供了新的思路和方法。
第三篇论文的题目是“基于纳米材料的催化反应研究”。
作者以银纳米颗粒为催化剂,研究了硝基苯在银纳米颗粒表面上的加氢还原反应。
该论文的创新点在于将纳米材料应用于催化反应中,实现了对硝基苯的高效加氢还原,同时也探索了银纳米颗粒的催化机制。
第四篇论文的题目是“新型有机金属催化剂的合成及其在有机合成中的应用”。
作者制备了一组新型铂配合物,以此作为有机金属催化剂,研究了其在有机合成反应中的应用。
该论文的创新点在于设计了新型有机金属催化剂,具有更高的活性和选择性,为有机合成反应开拓了新的途径。
第五篇论文的题目是“氮气还原反应的机理研究及其应用”。
作者以氨为还原剂,研究了氮气还原反应的机理,并应用于有机合成反应中。
其中,作者采用了红外光谱、核磁共振光谱等手段对反应中间体进行了鉴定和分析。
该论文的创新点在于深入研究了氮气还原反应的机理,并实现了氮气的高效转化。
第六篇论文的题目是“基于材料科学的石墨烯制备及其应用研究”。
CNTs/ZIF8新型复合材料的制备及其电化学传感应用专业:应用化工技术学号:╳╳╳姓名:╳╳╳指导教师:╳╳╳摘要:本实验利用浓硫酸和浓硝酸混合酸对碳纳米管进行酸化处理,使其表面接枝上羧基和羟基活性基团,并通过水热法制备出C NTs/ZIF 8。
将其超声分散于乙醇溶液中之后滴于打磨好的裸碳玻璃电极之上,红外烘干之后再滴加Nafion烘干制成材料电极。
用三电极体系测试过氧化氢,此方法快速而简便。
在常温常压下检测CNT和CNT/ZIF8对过氧化氢的催化氧化行为和灵敏度,结果未检测到氧化还原峰。
关键词:沸石咪唑酯骨架材料,有机金属框架化合物,过氧化氢检测,循环伏安法1.引言H2O2是过氧化酶参与的酶促反应产物,它的测定对药物、食品和环境分析等具有重要意义。
过氧化氢俗称双氧水,分为了军用、医用和工业用三种。
日常消毒的是医用双氧水,医用双氧水可杀灭化脓性球菌、肠道致病菌,一般都用于物体表面的消毒。
过氧化氢给我带来的不仅仅是便利,其实它本身是具有毒性的,如果不慎吸入或接触高浓度双氧水会对我们的身体造成一定的伤害。
过氧化氢溶液,为无色无味的液体,添加入食品中可分解放出氧,起到了除臭、防腐和漂白等作用。
不法商家利用它的这些特性将一些变质、腐坏的原料浸泡高浓度双氧水漂白后,再添加一些人工色素或亚硝酸盐发色之后出售,过氧化氢可以通过与食品中的淀粉形成环氧化物而导致癌性,特别是消化道癌症。
因此,能快速、便捷检测出过氧化氢对我们的日常生活非常有必要。
目前,检测H2O2的方法有滴定法、色谱法、电化学法、化学发光法、分光光度法等,其中电化学法由于具有快速而稳定的响应信号,良好的线性范围,较高的灵敏度而被广泛的研究[1]。
用作电化学检测双氧水的材料有很多,现在用得比较多而且比较方便、便捷的是碳纳米材料及其改性材料。
由于CNT具有良好的导电性、催化活性和较大的比表面积,尤其对过电位的大大降低及对部分氧化还原蛋白质的直接电子转移现象,因此被广泛用于修饰电极的研究[9~11]。
电化学知识中的细节中学化学教材上的电化学知识,包括原电池和电解原理,原电池原理是各领域常用到电池的制造理论基础,理论上,一切能发生的氧化还原反应都可以制成电池。
电解原理在材料和原料工业上非常重要。
原电池部分原电池反应都是自发的进行氧化还原反应1、电极名称:只要是直流电源,电极名称是正、负极(不管是教材中的原电池,还是实际生活中应用的电源)。
2、外电路的电子移动方向:(以cu-zn原电池原理为例子理解)从负极出发到正极。
导致正极表面有大量的电子(负电荷),而使电解质溶液中的溶液中带正电和的阳离子向正极移动,阴离子向负极移动。
原电池内部离子的移动:因是正极表面由负极沿外接导线传递过来的电子,所以电解质中的阳离子受正负电荷吸引只能向正极移动,阴离子向阳极移动。
3、原电池的正、负极的判断与我们常说的金属活泼性没有必然的联系,这里所说“金属活泼性强是“负极”中的“活泼性”,我们应这样理解:电极材料在指定电解质中的活泼性。
如:镁、铝单质材料为电极,电解质为naoh液构成原电池时,就是铝电极做负极;铁、铜材料为电极,浓hno3为电解液构成原电池时,也不能武断的判断fe为负极。
(原电池的正负极,其实就是:谁提供电子谁就是负极,引伸到燃料电池,就是:充燃料的一极为负极,因燃料是还原剂,提供电子。
)4、原电池的两个电极本身变化:①一个电极消耗,一个不消耗,如:教材上的cu-zn稀硫酸原电池。
②两个电极都消耗,如:生活中的铅蓄电池。
③两个电极都不消耗,如:燃料电池。
5、书写电极反应方程式时:①产物要符合实际,如:电解质是酸的,不能在方程式中有oh-出现;电解质是碱的,不能有h+出现在电极反应方程式中,是ch4燃料电池也不能出现co2形式。
②如果两个电极反应方程式都要求写出时,一般说两个式中的电子数目要相等;大多数原电池是一个电极消耗某粒子,另一极就生成该粒子,但不具代表性,如cu-zn原电池就不是。
6、若原电池的电解液是中性或碱性,大都是发生吸氧的电化学腐蚀原理。
关于电化学基础---原电池电极的判断方法原电池是指通过发生氧化还原反应,把化学能转化为电能的装置。
构成原电池的三个要素:(1)活动性不同的金属(或一种金属和一种非金属导体)作电极。
(2)两电极插入电解质溶液中。
(3)形成闭合回路。
(两电极外线用导线连接,可以接用电器。
)判断原电池正、负极的方法:一.根据电极材料判断在已知两极材料的原电池中,我们可以根据金属活动顺序表(K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、(H)、Cu、Hg、Ag、Pt、Au),将两极金属的活动性与顺序表对照比较,较活泼的金属做原电池的负极,相对不活泼的金属做原电池的正极。
例如:Cu--Zn原电池,锌排在铜之前,故铜做原电池的正极,锌做原电池的负极。
二.根据电子流向判断在无法判断两极金属的活动性时,我们可以通过辅助措施来间接判断原电池的正、负极,可将被测原电池与一个检流计相连接。
(1)当检流计的指针正向偏转时,说明原电池的正、负极与检流计的正负极接线柱连接正确,即可判断原电池的正、负极与之对应。
(2)当检流计的指针反向偏转时,说明原电池的正、负极与检流计的正负极接线柱连接不正确,即可判断检流计的正极是原电池的负极,而检流计的负极是原电池的正极。
三.根据电极现象判断构成原电池的两极,先行被腐蚀的电极是负极,另一个电极则为正极。
在电极上发生特征反应及有颜色变化,沉淀析出等现象,可以判断原电池的正、负极。
例如:(-)Zn|ZnSO4||CuSO4|Cu(+)电极现象:锌片和ZnSO4溶液中无明显现象但锌片的质量再减少,铜片上附着上了新的红色固体,CuSO4溶液的蓝色有所变浅,铜片的质量在增加。
结论:锌片先行被腐蚀做原电池的负极,则铜片做原电池的正极。
四.根据反应类型判断可以根据原电池电极反应判断其正、负极,发生氧化反应(失去电子)的一极是原电池的负极,发生还原反应(得到电子)的一极是原电池的正极。
例如:铜锌原电池负极(失去电子): Zn - 2e- = Zn2+(氧化反应)正极(得到电子): Cu2++ 2e- = Cu (还原反应)总反应式: Zn + Cu2+ = Zn2+ + Cu (氧化还原反应)五.根据电极电位判断可以根据组成原电池两个半反应的电极电位来判断正、负极,电极电位的绝对值比较大的金属做负极,另一个电极电位相对比较小的金属做正极。
工程材料课程期中论文导电PANI材料的介绍导电PANI材料的介绍摘要导电PANI的主要成分是一种高分子材料,主要成分为聚苯胺。
本文先描述了聚苯胺具有导电性,此外还具有可加工性、电致变色性、光电性质及非线性光学性质等性质。
然后给出了聚苯胺合成最常用的两种方法,即化学氧化合成与电化学合成,详细说明了合成方法与各自的优缺点。
在文章的最后,列举了导电PANI在目前各个领域产品上的应用。
关键词聚苯胺,导电PANI,结构,制备过程,应用0 前言在20世纪中发展起来的功能高分子中,导电高分子是最突出的代表之一,20世纪70年代以前,人们一直将高分子材料作为绝缘材料来使用,从来没有“导电高分子”的概念。
“导电高分子”的概念的出现让材料界带来新的探索方向。
今天就介绍一种导电高分子材料——导电PAN(或称为导电PANI)。
1 主要成分及其结构导电PAN的主要成分是聚苯胺,规整的聚苯胺是由还原单元和氧化单元所构成的头尾相连的线型高分子,且有一个醌式结构存在于氧化单元中。
其大分子链的重复结构单元通式如下图1所示。
图1 聚苯胺链的重复结构单元通式式中,y值大小代表了聚苯胺进行氧化还原反应的程度大小(取值范围为0≤y≤1),它受聚合条件的影响。
y值不同,代表聚苯胺的组分、结构、电导率和颜色有所不同。
当y=1(完全还原型)、y=0(完全氧化型)、y=0.5(中间氧化态,此时氧化单元数同还原单元数相等)时,聚苯胺均为绝缘体。
区别在于y=0及y=1时,聚苯胺不能通过常规的质子酸掺杂的方式变为导体,实际应用价值不大。
换言之,通过质子酸掺杂使聚苯胺从绝缘体变为导体的方法,适用于0<y<1的任一状态。
除非特别说明,一般聚苯胺均为中间氧化态[1]。
2 材料性能2.1 导电性聚苯胺的导电性受pH值和温度影响较大,当pH>4时,电导率与pH无关,呈绝缘体性质;当2<pH<4时,电导率随溶液pH值的降低而迅速增加,其表现为半导体特性;当pH<2时,呈金属特性,此时掺杂百分率已超过40%,掺杂产物已具有较好的导电性;此后,pH 值再减小时,掺杂百分率及电导率变化幅度不大。
本科毕业论文电化学对电极研究1综述1.1能源现状当今世界的主要问题是能源问题,而常规能源如石油,天然气等正面临着资源枯竭的危机,寻找新能源越来越成为各个国家的首要问题,而世界各国之间的政治纠纷也主要是围绕能源问题展开的。
能源和环境是目前人类社会面临的两大基本问题,氢气不仅是可再生资源,而且没有任何环境污染。
氢能是一种无污染的可再生能源,同时又具有可储存和可输运的特点,从长远来看,它的发展可能带来能源结构的重大改变。
氢作为能源有几大优点:首先,氢的储量极为丰富。
由于每个水分子中含有两个氢原子,而水覆盖了地球表面的75%,由此计算,地球上平均每100个原子中就有17个氢原子,故可谓是取之不尽、用之不竭。
其次,氢燃烧时产生极少量的氮氧化合物外,不放出其他污染物,如果使氢在燃料电池中燃烧,则不产生任何污染,只生成水,以至可以循环往复不止。
第三,氢的燃烧热值大(约34000千卡每千克氢气),放热效率很高,如一辆小汽车行驶500km,仅消耗3kg 氢气。
并且氢能与电能的相互转化效率也比较高,这对深受环境污染困扰的人来说氢能无疑提供了一种理想的能源。
目前氢能主要用于燃料电池汽车上,应用的主要技术障碍是氢气的高密度储存问题,因为氢气是易燃易爆气体,所以安全成了大问题,它的储存比汽油,柴油,煤炭等常规能源困难得多。
高效、安全、方便的储氢技术是储能技术研究中的重大课题和难题,国内外非常重视这项技术的研究。
目前许多发达国家都制定了系统的氢能开发与应用研究计划,其中,氢燃料电池汽车应用最迫切,然而安全有效的储-放氢技术则是制约其商业化的主要障碍。
目前的储氢主要方法主要有高压罐式,高压液化和固体储氢。
其中固体储氢是最安全有效的储氢方式。
理想的固体储氢材料对氢气的存储容量有DOE 标准和IEA标准,此外还应该满足以下条件:低的释氢温度,吸氢和放氢过程可逆,材料稳定安全,无毒,成本低。
(1)而碳纳米管对氢的储存有很好的效果,主要是由其较大的表面积特殊的电化学性能决定的。
应用电化学结课论文电化学在金属防腐蚀中的应用化工132班李旭2013012059-摘要:金属与环境组分发生化学反应而引起的表面破坏被称为金属腐蚀。
据统计,全世界现存的钢铁及金属设备大约每年腐蚀率为10%,全世界每年因腐蚀损失约高于7000亿美元。
世界各发达国家每年因金属腐蚀而造成的经济损失约占其国民生产总值3.5%~4.2%,超过每年各项大灾(火灾、风灾及地震等)损失的总和。
有人甚至估计每年全世界腐蚀报废和损耗的金属约为1亿吨!而国每年腐蚀掉不能回收利用的钢铁达100多吨,大致相当于宝山钢铁厂一年的产量,腐蚀损失为洪水、火灾、飓风、和地震等自然灾害综合损失的六倍,但人们往往很难意识到这种分散的、日积月累的、不知不觉中发生的腐蚀破坏的严重性。
所以研究金属腐蚀和防护具有重要意义.关键词:金属腐蚀与防护电化学保护法一、基本原理:(一)金属材料的腐蚀机理1、金属腐蚀的分类按照金属的腐蚀机理的不同,可以将金属腐蚀分为三类:一是化学腐蚀,二是电化学腐蚀,三是物理腐蚀。
2、金属电化学腐蚀的机理(1)电化学腐蚀原因金属的电化学腐蚀往往由于表面不同部位存在电位差而引起的,不同部位构成电池的阳极区和阴极区,从而发生开路条件下的电化学反应。
金属表面存在电位差的原因有:①金属表面化学成分不均匀,杂质成分与金属本身的电位不同;②金属组织不均匀,多相金属材料中晶界的电位通常比晶粒负,多相合金中不同相的电位各不相同;③金属的物理状态不均匀,金属在加工过程中各部分所受的应力和形变不同,通常应力和形变大的部位具有较负的电位;⑷金属表面钝化膜或涂层不完整。
由于这些原因,一旦金属与电解质溶液接触或表面潮湿时,就会发生电化学反应。
(2)电化学腐蚀机理是金属与介质之间发生电化学作用而引起的破坏。
反应过程同时有阳极失去电子的阳极反应,阴极获得电子的阴极反应以及电子的流动(电流),其历程服从电化学动力学的基本规律。
绝大多数情况下,由于金属表面组织结构不均匀,上述的一对电化学反应分别在金属表面的不同区域进行在。
应用化学毕业论文范文摘要:本研究旨在通过应用化学方法研究其中一种新型功能材料的合成和性质表征,为该材料在能源存储和传输方面的应用提供基础数据。
通过对该材料的制备过程进行改进,成功合成了具有优异电化学性能的材料,并通过X射线衍射、扫描电子显微镜、电化学测试等手段对其进行了性能表征。
研究结果表明,该材料具有优良的电化学稳定性和储能性能,可作为新型电极材料用于超级电容器等能源存储装置中。
关键词:应用化学;功能材料;合成;性能表征;能源存储1.引言能源存储和转换技术在当今世界范围内备受关注。
开发新型功能材料用于能量存储和转化,已成为应用化学研究的重要方向之一、本研究通过应用化学方法合成一种新型功能材料,并对其进行性能表征,为其在能源存储和传输方面的应用提供基础数据。
2.实验方法2.1材料合成根据已有文献报道的方法进行了其中一种新型功能材料的合成,并对其制备过程进行了改进。
合成过程中,采用溶剂热法,通过控制反应条件和添加剂的使用,获得了具有良好结晶性和纯度的材料。
2.2性能表征通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)等手段对合成的材料进行了表征。
XRD分析结果显示,该材料具有良好的晶体结构和结晶度。
SEM和TEM结果表明,该材料呈现出均匀的形貌和纳米级的颗粒尺寸。
3.结果与讨论3.1XRD分析XRD分析结果显示,合成的材料具有标准的晶体结构,其衍射峰与已知标准晶相吻合。
同时,峰形尖锐且无杂散峰,表明样品的结晶度较高。
3.2SEM和TEM观察SEM和TEM观察结果显示,合成的材料具有较为均匀的形貌和纳米级的颗粒尺寸。
颗粒形态规整,没有明显的聚集现象。
这些特点为该材料在能源存储和传输方面的应用奠定了基础。
3.3电化学测试通过电化学测试对合成材料进行了电化学性能分析。
结果表明,该材料具有优异的电化学稳定性和储能性能。
在充放电过程中,材料表现出较低的内阻和较高的电容量。
这些优良的性能使其成为用于超级电容器等能源存储装置的理想电极材料。
轻度剥离的二硫化钼-石墨烯复合材料的电化学储锂性能轻度剥离的二硫化钼-石墨烯复合材料的电化学储锂性能中国科技论文在线////0>.轻度剥离的二硫化钼/石墨烯复合材料的电#化学储锂性能**马琳,常?,陈卫祥5 (浙江大学化学系,杭州 310027)摘要:为了增强二硫化钼材料的电化学储锂性能,将轻度剥离的商业二硫化钼与氧化石墨烯悬浮液混合,用液相还原法制备了轻度剥离的二硫化钼/石墨烯复合纳米材料,并用 X-射线衍射XRD、透射电子显微镜TEM和扫描电子显微镜SEM等对材料的微观结构和形貌进行了表征。
结果表明轻度剥离二硫化钼的层数明显减少,其表面产生了许多裂纹,复合材料10 中轻度剥离的二硫化钼与石墨烯能较好地复合在一起。
充放电测试表明与商业化二硫化钼相比,轻度剥离二硫化钼/石墨烯复合材料具有更高的的电化学储锂容量1022 mAh/g,更好的循环稳定性能和显著增强的充放电倍率性能。
电化学阻抗测试表明石墨烯显著降低了电极反应过程中的电子转移电阻。
这种电化学储锂性能的增强主要是由于石墨烯在复合材料中多种正面的作用,以及轻度剥离的二硫化钼层数的明显减少和表明许多的裂纹。
15 关键词:电化学;二硫化钼;复合材料;锂离子电池中图分类号:O611.4 ;TM911Syntheis and electrochemical performances of slightlyexfoliated MoS /graphene composite for lithium storage220 Ma Lin, Chang Kun, Chen WeixiangDepartment of Chemistry, Zhejiang University, HangZhou 310027Abstract: In order to improve the electrochemical performances of MoS for lithium storage, the2slightly exfoliated MoS /graphene composite was synthesized by a liquid phase reduction method2employing slightly exfoiatiated commercial MoS and graphene oxide as staring materials. The225 microstructure and morphology of the samples were characterized by X-ray diffraction XRD,transmission electronic microscopy TEM and scanning electronic microscopy SEM. It is foundthat there are many cracks existing on the slightly exfoiatiated MoS surface, proving more more2channels for Li-ion insertion/extraction. In the composite, the slightly exfoiatiated MoS sheets2were well combined with graphene. The galvanostaticcharging/discharging tests demonstrated30 that the exfoliated MoS /graphene composite exhibited higher reversible capacity 1022 mAh/g2with excellent cycling performance and significantly enhanced high-rate capability compared withMoSThe electrochemical impedance test indicated that the addition of graphene greatly reduced2the eletron-transfer resistance of electrode reaction. Thesignificant improvement inelectrochemical perfromances could be atrributed to the multiplue positive effects of graphene,35 crack-rich surface structure of exfoliated MoS and the synergicinteraction between exfoiated2MoS and graphene2Keywords: Inorganic chemistry; Molybdenum disulfide; Composites;Li-ion battery0 引言40 与其他可充电电池比较, 锂离子电池具有能量密度高、循环寿命长等优点 , 作为便携式电子设备的电源得到了最广泛的应用。
山东大学硕士学位论文Chemis仃yLenc巧中的一篇文章【34】,之前把金属纳米粒子由水相转移至非水相中大都是通过物理的方法进行的[35】.首先,在水相中利用化学还原法合成单分散的银纳米粒子,所得粒子的11EM结果如图1.3所示.有机相选择环己胺,加入适量的油酸钠后和银纳米粒子的水溶胶放在一起剧烈搅拌4小时,然后加入NaCl再搅拌3小时.两相混合在一起,呈现乳液状,静止分层后,银纳米粒子由水相转移至正己胺相,整个过程如图1_4所示。
掌、’’‘,Cm了叮口也F培l-3.El∞t阳nmic阳g憎ph(a)andparticlesi黯distribution(b)of∞IIojd曩lsilVer曲pe婚edinw4ter:d=8.02nm.o篁2.54nm.Fjg.1-4.PhoIog阳phofpha辩t髓nsferofcolIoidaIsilverft田mwatertocyclohe翻nc.(I)Befo他additionof∞diumoIeate,(Ⅱ)Additionofsodjumol∞tewilhstirring,(Ⅲ)standiⅡgfor3hwnhout·odiumchlo啪e’(Ⅳ)Standingfor3hafkrme叠dditionofsodiumchIoride;(I)C”lohexane’(b)ColloidaIdispe幅ionofsiIver妯w训【cb(c)CoIIo堪矗Idispe倦i蛐ofsiIVerin6cycIohenne’(d)Water图1·5给出了相转移后正己胺相中银纳米粒子的分散性。
比较图1.3和1.5可以看出,相转移后银纳米粒子的直径大小没有发生明显变化,单分散性也保持良好.零、koC口3口ekParticled.ameter,nmFigu代l·5.El∞lmnmicmgraph(a)andpaniclesi踺曲t咖utioⅡ(”ofco№idals韶ver缸pe倦edincycIoh“ane.d-7.9Inm,o宣3.18nm.也可以使用正己烷和苯做有机相,相转移发生的情形与使用环己胺相差不大,只是在用苯做有机相时,银纳米粒子转移至有机相后,粒径有所增加。
论文:《原电池原理》【通用8篇】从能量转化角度看,原电池是将化学能转化为电能的装置;从化学反应角度看,原电池的原理是氧化还原反应中的还原剂失去的电子经导线传递给氧化剂,使氧化还原反应分别在两个电极上进行。
下面是精心为大家整理的8篇《论文:《原电池原理》》,如果能帮助到您,壶知道将不胜荣幸。
原电池正负极判断的六种方法篇一判断正负极的方法方法一:根据两极材料判断。
一般活泼金属为负极,活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极;方法二:根据电极现象判断。
一般情况下电极逐渐溶解为负极,电极增重可放出气体的为正极;方法三:根据电子液动方向来判断。
电子流出的为负极、电子流入的为正极或电流流出的正极、电流流入的负极;方法四:根据原电池里电解质溶液内离子的定向移动方向判断。
阴离子流向的为负极、阳离子流向的为正极;方法五:根据原电池两极发生的变化来判断。
失去电子发生氧化的是负极、得到电子发生还原反应是正极;方法六:根据电解质溶液来判断电极。
能与电解质溶液反应的电极为负极,不能与电解质溶液反应的为正极。
例如:镁、铝为电极,氢氧化钠溶液为电解质溶液,虽然镁比铝活泼,但是由于镁不与氢氧化钠溶液反应,铝能与氢氧化钠溶液反应,所以铝为负极、镁为正极。
原电池是什么把化学能转化为电能的装置。
流经整个体系的电流是由金属导体中的自由电子和溶液中离子的迁移以及电极和溶液界面上伴随发生的氧化、还原反应而进行的。
所以,根据定义,普通的干电池、蓄电池、燃料电池都可以称为原电池。
构成原电池的条件1、活动性不同的两种金(或一种金属,一种为能导电的非金属)作为两个电极;2、两个电极必须以导线相连或直接接触;3、电极插入电解质溶液中形成闭合回路。
对消法测定原电池电动势的原理是什么篇二电池电动势是指单位正电荷从电池的负极到正极由非静电力所作的功,其数值也可以描述为电池内各相界面上电势差的代数和。
任何两种不同的导电物质接触,在其相界面上都要产生电势差。
电池电动势的测量方法:测定电池的电动势,应当在可逆的条件下进行,即通过电池的`电流为无限小。
电化学加工论文摘要:电化学加工技术广泛用于加工发动机叶片、火炮膛线、汽车锻模、汽轮机整体叶轮、花键及异形孔等零件。
常用的电化学加工有电解加工、电磨削、电化学抛光、电镀、电刻蚀和电解冶炼等。
介绍了电化学加工技术的基本原理、设备组成及加工特点。
对其中的电化学抛光、电镀、电刻蚀、电解磨削技术的加工方法作了详细的阐述。
与机械加工相比,电化学加工能加工出复杂的型面、腔孔,加工高硬度、高韧性、高强度材料,生产率高。
将电化学加工技术与传统加工方法进行有机的结合,可以进一步提高了零件质量、改善零件使用性能和延长使用寿命,提高我国机械制造业在国际上的竞争力。
关键词:电化学加工;电化学抛光;电镀;电解磨削一:电化学加工的定义电化学加工(Electrochemical Making),也称电解加工,是利用金属在外电场作用下的高速局部阳极溶解实现电化学反应,对金属材料进行加工的方法。
常用的电化学加工有电解加工、电磨削、电化学抛光、电镀、电刻蚀和电解冶炼。
二:电化学加工的基本原理如果将两铜片插入CuCl2水溶液中(见下图),由于溶液中含有OH-和Cl-负离子及H+和Cu2+正离子,当两铜片分别连接直流电源的正、负极时,即形成导电通路,有电流流过溶液和导线。
在外电场的作用下,金属导体及溶液中的自由电子定向运动,铜片电极和溶液的界面上将发生得失电子的电化学反应。
其中,溶液中的Cu2+离子向阴极移动,在阴极表面得到电子而发生还原反应,沉积出铜。
在阳极表面,Cu原子失去电子而发生氧化反应,成为Cu2+正离子进入溶液。
在阴、阳极表面发生得失电子的化学反应即称为电化学反应,利用这种电化学反应作用加工金属的方法就是电化学加工。
其中,阳极上为电化学溶解,阴极上为电化学沉积。
三、电源的选择:电源规格分为3档:小型电源,电流为50~500安,用于加工小孔、去除毛刺、抛光和用于中小型的阴极进行电解车削;中型电源,电流为1000~5000安,用于加工中等面积(50~150厘米2)的型孔和型腔;大型电源,电流为10000~40000安,用于加工大型零件,加工面积可达200~1000厘米2或更大一些。
ZIF-67 衍生钴基材料的制备及电催化析氧反应研究摘要本论文以ZIF-67为原材料,离子交换及金属组成比例调节等手段制备了单金属和双金属组成的尺寸、结构均一的钴基氧化物和硫化物,我们还结合接触角测试手段着重对制备材料发生的电催化过程的气泡效应进行了深入探究。
内容如下:采用水热法在碳纸上制备两种形貌的ZIF-8,通过钴离子交换法得到ZIF-67,该材料很好保持了ZIF-8的形貌。
后高温煅烧ZIF-67得到的ZnO@ZnCo2O4/C/CF在电催化析氧反应中的电催化性能。
发现制备的ZnO@ZnCo2O4/C/CF表现出高的电催化稳定性。
而且,论文进一步研究了形貌对其电催化活性的影响,表明形貌对提升材料的电催化性能十分关键。
以ZIF-67为主体,通过在含硫气氛中进行不完全高温煅烧,制备了Co3O4/CoS2/CF。
将其作为催化剂用于电催化产氧反应中。
利用SEM、TEM、XRD、XPS等表征仪器对制备的催化剂材料进行形貌,结构,元素化合价分析,并利用CV、LSV等测试手段对其进行电化学性能测试。
结果表明,其在电催化产氧反应中表现出了低的过电位和优异的稳定性。
利用在碳纸上生长的ZIF-67为前驱体,加入一定量的二价铁得到ZIF-67@FeOOH/CF的化合物,在Ar气氛下将ZIF-67@FeOOH/CF 转化生成Fe-CoS2/CF复合物,并把它应用于电催化析氧反应中。
发现掺杂铁后Fe-CoS2/CF与未掺杂铁的CoS2/CF相比,有更好的电催化活性。
而且,论文进一步研究了气泡效应对其电催化活性的影响。
发现掺杂铁后的材料有着更小的接触角,表明电极材料的可润湿性对提升其电催化性能是十分关键的。
关键词:金属-有机框架;电催化产氧;钴基材料;碳纸;接触角Preparation of ZIF-67 Derived Cobalt-based Materials and Study on Electrocatalytic Oxygen Evolution ReactionABSTRACTIn this paper, cobalt-based oxides and sulfides with uniform size and structure were prepared by using ZIF-67 as raw material, ion exchange and metal composition proportion adjustment. The bubble effect in the electrocatalytic process of preparing materials was also studied in detail by means of contact angle measurement. The contents are as follows: ZIF-8 with fixed morphology was prepared on carbon paper by hydrothermal method. ZIF-67 was obtained by cobalt ion exchange method. The morphology of ZIF-8 was well maintained. The electrocatalytic performance of ZnO@ZnCo2O4/C/CF obtained by calcining ZIF-67 at high temperature in the electrocatalytic oxygen evolution reaction. It was found that the prepared ZnO@ZnCo2O4/C/CF exhibited high electrocatalytic stability. Furthermore, the effect of morphology on the electrocatalytic activity was further studied, which indicated that morphology was very important to improve the electrocatalytic performance of the materials.Co3O4/CoS2/CF was prepared by calcining ZIF-67 at incomplete high temperature in sulphur atmosphere. It was used as a catalyst in the electrocatalytic oxygen production reaction. SEM, TEM, XRD, XPS and other characterization instruments were used to analyze the morphology, structure and valence of the catalysts. The electrochemical properties of the catalysts were tested by CV and LSV. The results show that it exhibits low overpotential and excellent stability in electrocatalytic oxygen production.ZIF-67@FeOOH/CF was synthesized from ZIF-67 grown on carbon paper as precursor by adding a certain amount of ferrous bivalent. ZIF-67@FeOOH/CF was transformed into Fe-CoS2/CF complex in Ar atmosphere and applied to electrocatalytic oxygen evolution reaction. It was found that the electrocatalytic activity of Fe-CoS2/CF doped with iron was better than that of CoS2/CF without iron. Furthermore, the effectof bubble effect on its electrocatalytic activity was further studied. It is found that the material doped with iron has a smaller contact angle, which indicates that the wettability of the electrode material is very important to improve its electrocatalytic performance.KEYWORDS:metal-organic framework; electrocatalytic oxygen production; cobalt-based materials; carbon paper; contact angle目录1 绪论 (1)1.1 引言 (1)1.2 碱性环境中电解水简介 (2)1.2.1 碱性介质中析氢半反应机理 (2)1.2.2 碱性介质中析氧半反应机理 (2)1.2.3 碱性介质中析氧半反应的测试方法 (3)1.3 过渡MOFs在能量存储设备中的研究概况 (5)1.3.1 过渡MOFs简介 (5)1.3.2 过渡MOFs的制备方法 (7)1.3.3 过渡MOFs的应用 (8)1.4 本论文的选题背景和研究意义 (10)1.5 本论文的主要研究内容 (11)2 ZIF-8模板导向的ZIF-67衍生ZnO@ZnCo2O4/C/CF作为高效氧电催化剂 (11)2.1 引言 (12)2.2 实验部分 (13)2.2.1 实验试剂 (13)2.2.2 实验仪器 (13)2.2.3 材料合成 (13)2.2.4 材料表征 (14)2.2.5 电化学测试 (14)2.3 结果与讨论 (15)2.3.1 样品表征 (15)2.3.2 ZnO@ZnCo2O4/C/CF在电催化析氧反应中的应用 (18)2.4 结论 (21)3 ZIF-67衍生的Co3O4/CoS2/CF及其OER催化性质研究 (21)3.1 引言 (22)3.2 实验部分 (23)3.2.1 实验试剂 (23)3.2.2 实验仪器 (23)3.2.3 材料合成 (24)3.2.4 材料表征 (25)3.2.5 电化学测试 (25)3.3 结果与讨论 (25)3.3.1 样品表征 (25)3.3.2 Co3O4/CoS2/CF在电催化析氧反应中的应用 (29)3.4 结论 (33)4 ZIF-67衍生的超亲水Fe-CoS2/CF应用于氧析出 (35)4.1 引言 (35)4.2 实验部分 (36)4.2.1 实验试剂 (36)4.2.2 实验仪器 (36)4.2.3 材料合成 (37)4.2.4 材料表征 (38)4.2.5 电化学测试 (38)4.3 结果与讨论 (38)4.3.1 样品表征 (38)4.3.2 Fe-CoS2/CF在电催化析氧反应中的应用 (43)4.4 结论 (47)5 结论与展望 (48)参考文献 (49)1 绪论1.1 引言面对目前传统化石能源消耗及其引起的环境污染问题,开发新型可再生能源的事宜被提上日程[1]。