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CoFe_(2)O_(4)有序介孔尖晶石氧化物作为氧气还原与氧气析出双功能催化剂的研究
1
作者 聂志港 闫文宁 赵云瑞 《应用化工》 CAS CSCD 北大核心 2019年第S01期130-134,共5页
本文通过模板法与浸渍烧结法相结合制备出具有三维分级介孔结构的CoFe_(2)O_(4)尖晶石氧化物作为氧气还原与氧气析出反应双功能催化剂。电化学测试表明相比于CoFe_(2)O_(4)纳米颗粒,由于CFO-KIT特殊的三维有序介孔结构不仅能够为电解液... 本文通过模板法与浸渍烧结法相结合制备出具有三维分级介孔结构的CoFe_(2)O_(4)尖晶石氧化物作为氧气还原与氧气析出反应双功能催化剂。电化学测试表明相比于CoFe_(2)O_(4)纳米颗粒,由于CFO-KIT特殊的三维有序介孔结构不仅能够为电解液、氧气和反应产物提供便利的传输通道,利于催化反应的进行,而且能够有效抑制CoFe_(2)O_(4)晶粒的团聚,从而提高有效催化活性位点数量,CFO-KIT对氧气还原与氧气析出反应表现出更优的催化活性与循环稳定性。 展开更多
关键词 有序介孔 氧气还原反应 氧气析出反应
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纳米多孔铝阳极氧化膜的形成机理研究 被引量：18
2
作者 朱绪飞 宋晔 +3 位作者 肖迎红 朱晴 高魁 陆路德 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期113-117,共5页
为探讨多孔铝阳极氧化膜的形成机理,研究了不同气压条件下铝在磷酸溶液中的阳极氧化过程,发现在真空下进行阳极氧化,氧气析出非常明显。通过测定不同气压下的阳极氧化曲线,分析了致密膜向多孔氧化铝膜的转化和生长过程,结果显示氧气析... 为探讨多孔铝阳极氧化膜的形成机理,研究了不同气压条件下铝在磷酸溶液中的阳极氧化过程,发现在真空下进行阳极氧化,氧气析出非常明显。通过测定不同气压下的阳极氧化曲线,分析了致密膜向多孔氧化铝膜的转化和生长过程,结果显示氧气析出是导致氧化膜从致密膜向多孔膜转变的主要原因。提出了在氧化膜/电解液界面上氧气分子的聚集是造成表面条纹的新观点。通过氧化膜断面的SEM形貌表征,首次发现多孔膜的主孔道中存在分孔道。分孔道的产生说明析氧反应不但在致密膜/电解液界面发生,而且在多孔膜孔壁/电解液界面也同时发生。 展开更多
关键词 阳极氧化 多孔铝阳极氧化膜 真空 氧气析出 电解液
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多孔阳极氧化铝孔道形成的电化学反应探讨 被引量：5
3
作者 刘鹏 姜元霞 +4 位作者 耿敏 郑杰 孙晨 蔡宇武 朱绪飞 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期119-123,共5页
分析了多孔阳极氧化铝(PAA)形成过程中,传统"酸性场致溶解"的电化学反应及其局限性。同时,为验证氧气析出反应对PAA孔道产生和发展的影响,深入探讨PAA的形成机理,分别对比了在真空、高气压条件下,铝在三种电解液中的阳极氧化... 分析了多孔阳极氧化铝(PAA)形成过程中,传统"酸性场致溶解"的电化学反应及其局限性。同时,为验证氧气析出反应对PAA孔道产生和发展的影响,深入探讨PAA的形成机理,分别对比了在真空、高气压条件下,铝在三种电解液中的阳极氧化过程。用扫描电子显微镜表征了各种条件下PAA的微观结构,结果表明PAA孔道形成的本质原因是氧气析出反应,而非酸性场致溶解反应。 展开更多
关键词 多孔阳极氧化铝 酸性场致溶解 真空 氧气析出
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多孔阳极氧化铝的微观结构与气压的关系 被引量：4
4
作者 朱绪飞 宋晔 +5 位作者 俞华栋 贾红兵 杨修丽 肖迎红 陆路德 汪信 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期90-95,共6页
为验证氧气析出对PAA孔道产生和发展的作用,深入探讨PAA的形成机理,本文分别研究了在真空下和常压下,铝在磷酸溶液中的阳极氧化过程,用SEM表征了不同气压下PAA孔道的微观结构。在低气压下制备PAA膜,因为氧气析出速度快,所以同样条件下... 为验证氧气析出对PAA孔道产生和发展的作用,深入探讨PAA的形成机理,本文分别研究了在真空下和常压下,铝在磷酸溶液中的阳极氧化过程,用SEM表征了不同气压下PAA孔道的微观结构。在低气压下制备PAA膜,因为氧气析出速度快,所以同样条件下得到的PAA的孔道比常压下的孔径大、孔壁薄。结果表明,"酸性溶解腐蚀孔洞"只发生在氧化膜的表层,而表层下方是规则的"氧气析出孔道";PAA孔道的生成和发展是内部氧气析出孔道和酸性溶解腐蚀孔洞贯通的过程,但起决定作用的是"氧气气泡模具效应"。 展开更多
关键词 阳极氧化 多孔阳极氧化铝(PAA) 真空 氧气析出 形成机理
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从壁垒型氧化膜生长过程研究PAA的生长机制 被引量：2
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作者 朱绪飞 宋晔 +5 位作者 贾红兵 杨修丽 韩婷 肖迎红 陆路德 汪信 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第10期1669-1672,1676,共5页
为研究PAA的生长机理,设计了铝在3种电解液中的阳极氧化,通过SEM和阳极氧化曲线详细分析了规则圆柱形孔道和表面不规则孔洞产生的原因。电解液中阴离子使氧化膜变成了壁垒层和污染层两层。雪崩电子电流导致了在壁垒层/污染层界面上O2的... 为研究PAA的生长机理,设计了铝在3种电解液中的阳极氧化,通过SEM和阳极氧化曲线详细分析了规则圆柱形孔道和表面不规则孔洞产生的原因。电解液中阴离子使氧化膜变成了壁垒层和污染层两层。雪崩电子电流导致了在壁垒层/污染层界面上O2的析出。PAA中圆柱形孔道的形成是氧气析出的结果,传统的"酸性场致溶解"只在表面形成不规则的孔洞。当电解液中磷酸含量减少后,氧气析出持续的时间降低,O2析出停止后,多孔孔道被新生成的氧化铝封堵,最后PAA膜转变成BAA膜。 展开更多
关键词 壁垒阳极氧化铝 多孔阳极氧化铝 形成机理 氧气析出 雪崩电子电流
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锂/空气电池非贵金属催化剂研究进展 被引量：8
6
作者 李妍慧 银凤翔 +1 位作者 何小波 王昊 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期3926-3932,共7页
锂/空气电池理论能量密度高、体积小、质量轻、价格低、无污染,是极具应用前景的二次电池。本文首先简要介绍了锂/空气电池的基本结构、原理和种类,随后重点讨论了近年来用于锂/空气电池的非贵金属催化剂的研究进展。这些催化剂主要包... 锂/空气电池理论能量密度高、体积小、质量轻、价格低、无污染,是极具应用前景的二次电池。本文首先简要介绍了锂/空气电池的基本结构、原理和种类,随后重点讨论了近年来用于锂/空气电池的非贵金属催化剂的研究进展。这些催化剂主要包括过渡金属氧化物、过渡金属氮化物、碳材料以及过渡金属大环化合物等。最后认为,材料化学、纳米技术等学科的发展以及催化机理的阐明对发展高性能的锂/空气电池非贵金属催化剂起至关重要的作用。 展开更多
关键词 锂/空气电池 催化剂 电化学 氧化还原反应 氧气析出反应 纳米材料
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Ni-Fe/Ti和Ni-Fe-S/Ti的制备及其电催化水分解性能 被引量：7
7
作者 陆杭烁 何小波 +1 位作者 银凤翔 李国儒 《电化学》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期136-147,共12页
以钛网为基底,采用电沉积法制备了Ni-Fe/Ti析氧电极,然后将得到的Ni-Fe/Ti电极通过固相硫化制备了Ni-Fe-S/Ti析氢电极.分别考察了电沉积液中Ni2+/Fe3+离子摩尔浓度比和硫脲加入量对Ni-Fe/Ti和Ni-Fe-S/Ti结构和电化学性能的影响.结果表明... 以钛网为基底,采用电沉积法制备了Ni-Fe/Ti析氧电极,然后将得到的Ni-Fe/Ti电极通过固相硫化制备了Ni-Fe-S/Ti析氢电极.分别考察了电沉积液中Ni2+/Fe3+离子摩尔浓度比和硫脲加入量对Ni-Fe/Ti和Ni-Fe-S/Ti结构和电化学性能的影响.结果表明,随着电沉积液中Ni2+含量的增加,Ni-Fe/Ti电极析氧性能先增强后减弱,Ni9Fe1/Ti电极具有最好的析氧性能;随着硫脲加入量的增加,Ni-Fe-S/Ti电极析氢性能呈现先增强后减弱的趋势,Ni9Fe1S0.25/Ti电极具有最好的析氢性能.在50 mA·cm-2下,Ni9Fe1/Ti电极的析氧过电位为280 m V,Ni9Fe1S0.25/Ti电极的析氢过电位为269 mV,且均具有很好的稳定性.将Ni9Fe1/Ti与Ni9Fe1S0.25/Ti分别作为阳极和阴极进行电催化全水分解,电流密度达到50 mA·cm-2所需电势仅1.69 V,表现出很好的全水解催化性能. 展开更多
关键词 镍铁氢氧化物 镍铁硫化物 氧气析出反应 氢气析出反应 电催化全水分解
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CoFe2O4-CNTs纳米复合材料的制备、表征及其电催化析氧性能 被引量：7
8
作者 李艺 杜明伟 +2 位作者 田晓莉 徐东永 李召虎 《石河子大学学报（自然科学版）》 CAS 2016年第1期1-7,共7页
为了提高钴铁氧化物CoFe2O4的氧析出（OER）电催化活性和电流密度,本研究采用水热法制备钴铁氧化物-碳纳米管纳米复合材料（CoFe2O4-CNTs）;通过热重分析（TG）,得出CNTs的含量为40.2%,并利用X-射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）... 为了提高钴铁氧化物CoFe2O4的氧析出（OER）电催化活性和电流密度,本研究采用水热法制备钴铁氧化物-碳纳米管纳米复合材料（CoFe2O4-CNTs）;通过热重分析（TG）,得出CNTs的含量为40.2%,并利用X-射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和X射线能谱仪（EDS）对复合材料的晶型结构和形貌进行了表征,结果表明CoFe2O4颗粒被均匀的附着在CNTs的表面;在1 mol/L KOH中测试了Co Fe2O4-CNTs纳米复合材料的电催化OER活性与稳定性,并且与没有加入CNTs的CoFe2O4进行了比较,实验结果表明：CNTs的加入能够提高CoFe2O4的OER活性和电流密度,在催化剂中起到模板的作用和加速电子传输作用,增加了水分解OER反应的动力学速度。因此,CoFe2O4-CNTs纳米复合材料是优良的OER电催化剂,有望用于水分解制备氢气体系和燃料电池中。 展开更多
关键词 钴铁氧化物 纳米复合材料 电催化 氧气析出反应
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用于电化学水氧化的铁、镍、钴金属及其二元金属纳米颗粒比较研究（英文） 被引量：1
9
作者 Maduraiveeran Govindhan Brennan Mao 陈爱成 《电化学》 CSCD 北大核心 2017年第2期159-169,共11页
从环境兼容角度来设计应用于氧析出反应的电催化剂是否有效、耐用和廉价对能源转化过程至关重要.本文报告了一种快速制备低成本、原料丰富的金属催化剂制备方法.通过一步电化学沉积法在钛金属基材上制备了铁、镍、钴金属及其钴镍、钴铁... 从环境兼容角度来设计应用于氧析出反应的电催化剂是否有效、耐用和廉价对能源转化过程至关重要.本文报告了一种快速制备低成本、原料丰富的金属催化剂制备方法.通过一步电化学沉积法在钛金属基材上制备了铁、镍、钴金属及其钴镍、钴铁二元金属纳米颗粒.采用场发射电子显微镜(FE-SEM)、能量散射X-射线能谱(EDX)、X-射线衍射光谱(XRD)、X-射线光电子能谱(XPS)和电化学技术对制备的不同纳米颗粒进行了表征.电化学结果显示,在合成的五种钛基金属纳米催化剂中,钛基上沉积钴金属纳米颗粒(Ti/Co)电极在0.l mol·L^(-1)氢氧化钾溶液中氧析出反应的电催化活性最好,0.70 V(相对于银/氯化银电极)的电流密度为10.0 mA·cm^(-2).经优化后Ti/Co电极的过电位(η)很小,当电流密度为10.0 mA·cm^(-2)时η为0.43 V,质量活性高达105.7 A·g^(-1),逆转频率(TOF)值为1.63×10^(-3) s^(-1),这些与当前最好的碳载铂(Pt/C)和氧化钌(RuO_2)电催化剂的性能相当.此外,通过计时电位技术对优化后Ti/Co电极的耐久性进行了测试,发现该电极在碱性溶液中氧析出反应的稳定性良好.本工作制备的钛金属基材上电化学沉积金属钴纳米颗粒具有高催化活性、高稳定性、原料来源丰富、廉价且易于大规模生产,在工业化水分解领域具有潜在的应用前景. 展开更多
关键词 钴纳米颗粒 电化学沉积 电催化剂 氧气析出反应 能量转换
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杂原子掺杂提升四氧化三钴电催化性能
10
作者 郭少军 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2020年第7期7-8,共2页
发展电解水制氢和金属-空气电池等电化学能源转化与存储技术对于解决日益严峻的能源短缺和环境污染问题具有重要意义1。氧气析出反应(OER)是电解水制氢和金属-空气电池的关键半反应,但其缓慢的动力学过程却限制了上述能源技术的快速发展... 发展电解水制氢和金属-空气电池等电化学能源转化与存储技术对于解决日益严峻的能源短缺和环境污染问题具有重要意义1。氧气析出反应(OER)是电解水制氢和金属-空气电池的关键半反应,但其缓慢的动力学过程却限制了上述能源技术的快速发展2,3。钌/铱基催化剂是当前最为有效的OER电催化剂,但其高昂的价格和稀缺的储量在一定程度上制约了其大规模实际应用4。 展开更多
关键词 氧气析出反应 电解水制氢 四氧化三钴 电催化剂 能源技术 电催化性能 能源短缺 杂原子掺杂
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