溶解氧还原反应论文-吴佳佳

溶解氧还原反应论文-吴佳佳

导读:本文包含了溶解氧还原反应论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:溶解氧还原反应,动力学,石墨烯,复合材料

溶解氧还原反应论文文献综述

吴佳佳[1](2013)在《石墨烯及其复合材料对溶解氧还原反应的影响》一文中研究指出溶解氧还原反应(Dissolved oxygen reduction reaction, ORR)在金属海洋腐蚀与新能源技术中扮有重要角色,不同材料上的ORR机理研究是电化学领域的研究热点之一。石墨烯作为一种新型碳纳米材料,能够降低ORR的过电位和增大电流,但其背后的作用机理尚不清晰。本论文采用循环伏安法、旋转圆盘电极伏安法、旋转圆环圆盘电极伏安法等电化学方法对石墨烯上的ORR行为进行深入研究,在动力学计算的基础上,提出作用机理。并根据作用机理,采用杂原子掺杂和复合材料构建的方法,进一步提高其ORR催化性能,实现较低过电位下O_2的四电子还原。主要成果与结论如下:(1)明确了制备方法对石墨烯ORR性能的影响。与电沉积法制备的石墨烯相比,化学还原石墨烯上的ORR具有更高的起始电位和更大的电流,因而具有更好的性能。(2)提出了不同电解液介质中化学还原石墨烯对ORR的作用机制。化学还原石墨烯能够降低ORR的过电位、增大电流、提高动力学电流密度,但在不同电解液介质中的作用机理不同。在0.1M KOH溶液中,化学还原石墨烯改变了ORR的路径,使得O_2到HO_2–的还原在较低的过电位下发生。在3.5%NaCl溶液中,化学还原石墨烯能够催化中间产物H2O_2的分解,使得O_2的四电子还原在较低的过电位下发生。(3)发现了电解液组成和电沉积参数对电沉积石墨烯的制备及ORR性能有重要影响。以LiClO_4为支持电解质时,不能成功制得石墨烯修饰电极。当支持电解质为NaCl时,恒电位和循环伏安扫描方法均可实现石墨烯在电极表面的沉积。恒电位法制备的修饰电极ORR催化活性高、稳定性差;循环伏安法制得的电极具有较好的催化活性与稳定性,且其性能与扫描圈数密切相关。(4)建立了氮掺杂石墨烯的氮含量、微观结构与ORR性能之间的关系。以不同比例的氧化石墨和尿素为原料,通过水热反应制备了不同氮含量和微观结构的氮掺杂石墨烯。发现氮含量为7%左右、缺陷密度适中(拉曼光谱中D带与G带强度比在1左右)时,氮掺杂石墨烯具有最高的活性。氮含量过低,活性位点数量不足;氮含量过高,缺陷密度高,阻碍载流子的传输。(5)构建了化学还原石墨烯与氧化锰的复合材料,且实现两组分的优势互补。氧化锰的ORR活性受晶型和形貌的影响,不同材料的活性顺序为:β-MnO_2微棱体<无定型MnOx纳米颗粒<-MnO_2纳米线。在化学还原石墨烯与-MnO_2纳米线复合材料中,前者使得ORR反应过电位减小,后者催化HO_2–的分解,从而实现较低过电位下O_2的四电子还原。(6)揭示了化学还原石墨烯与Co(OH)_2复合材料上的ORR机理,提出化学还原石墨烯的电化学活化。以Co(NO_3)_2为电解液在化学还原石墨烯表面沉积能够促进HO_2分解的Co(OH)_2时,化学还原石墨烯的微观结构发生变化进而得到活化。活化后的化学还原石墨烯能够进一步降低反应过电位并催化HO_2分解,其与Co(OH)_2的协同作用使得O_2的四电子还原在低的过电位下发生。(本文来源于《中国科学院研究生院(海洋研究所)》期刊2013-05-01)

吴佳佳,张盾[2](2012)在《石墨烯对微生物燃料电池阴极溶解氧还原反应的影响》一文中研究指出引言——微生物腐蚀表明微生物与基体材料之间可以发生相互作用,换个角度,如果有效利用这种相互作用,将会带来意想不到的收获,微生物燃料电池就是利用这种相互作用的典范。微生物燃料电池利用微生物与电极材料之间的作用,将微生物氧化有机物所释放的电子传递给电极,在闭合电路的条件下产生电流,(本文来源于《中国海洋湖沼学会第十次会员代表大会2012海洋腐蚀与生物污损学术研讨会摘要集》期刊2012-11-04)

吴佳佳,张盾,陈士强[3](2012)在《硫酸盐还原菌及其典型代谢产物对溶解氧还原反应的影响》一文中研究指出硫酸盐还原菌(SRB)作为一种非常重要的腐蚀细菌,长期以来一直被认为是严格厌氧菌,因而相关研究以厌氧环境为背景。最近的研究表明,SRB可在有氧的条件下生存[1-2]。与厌氧条件不同,在有氧条件下溶解氧会参与到阴极反应中。由于溶解氧还原反应对材料表面状态和溶液介质敏感,因此,有必要研究SRB存在下的反应机制。在本研究中,我们采用循环伏安法和电化学交流阻抗谱研究3.5%NaCl溶液中SRB对溶解氧还(本文来源于《中国腐蚀电化学及测试方法专业委员会2012学术年会论文集》期刊2012-07-14)

刘怀群[4](2010)在《硫酸盐还原菌代谢产物对海水中溶解氧电化学还原反应的影响》一文中研究指出硫酸盐还原菌(SRB)是最重要的腐蚀细菌之一,其代谢产物会加速海洋中金属材料的腐蚀。SRB通常被认为是厌氧细菌,相关研究主要集中在厌氧腐蚀机理上。近年的研究发现SRB可以生存在有氧条件下,但还没有SRB及其代谢产物对溶解氧还原反应影响的报道。本学位论文通过提取或配制得到SRB的代谢产物溶液,并采用循环伏安法、电化学阻抗法和旋转圆盘-圆环电极线性扫描伏安法等电化学方法,研究了其对电极表面溶解氧还原反应的影响。研究发现:含有硫酸盐还原菌及其代谢产物的培养液对溶解氧还原反应具有明显的作用。导致溶解氧还原为超氧离子和过氧化氢还原成水的电流减小甚至消失,抑制溶解氧第一步和第叁步还原反应。硫酸盐还原菌主要无机代谢产物硫化物,能够与溶解氧还原反应的中间产物过氧化氢发生作用,导致阻抗谱上有限层扩散特征消失,第叁步反应电流消失,但是对溶解氧第一步和第二步还原反应没有明显影响。硫酸盐还原菌的主要有机代谢产物多聚糖、糖醛酸、甘露糖和葡萄糖,对溶解氧第一步还原反应都具有一定抑制作用。多聚糖和葡萄糖醛酸的对溶解氧第一步还原反应抑制作用更加明显,可能是它们很强的吸附能力,减弱了电极表面官能团对第一步溶解氧还原为超氧离子的催化能力。(本文来源于《中国科学院研究生院(海洋研究所)》期刊2010-04-30)

李永娟[5](2009)在《氯离子和硫酸盐还原菌对Q235钢溶解氧还原反应的影响》一文中研究指出在海水环境中,溶解氧阴极还原反应是钢铁材料腐蚀的主要因素之一,海水中的氯离子(Cl~-)和硫酸盐还原菌(SRB)可能对溶解氧还原反应发生作用从而影响钢铁材料的腐蚀行为。本文以海洋工程材料Q235钢作为研究对象,通过循环伏安法、电化学阻抗谱、旋转圆盘电极和旋转圆盘-圆环电极线性扫描伏安法等电化学方法,研究了Cl~-和硫酸盐还原菌对Q235钢电极表面溶解氧还原反应的影响,并对其影响机制进行了探讨。研究表明:Q235钢在模拟混凝土孔隙液中电极表面氧化物的还原反应和溶解氧的还原反应同时进行;溶解氧还原反应在阴极反应电位范围内最初为混合过程控制的二电子反应,电位较负时为扩散过程控制的四电子反应。当在0.02 M Ca(OH)2溶液中加入Cl~-时,随着Cl~-浓度的增加,溶液电阻减小,溶解氧还原反应峰电位逐渐正移,即溶解氧还原反应的过电位减小;同时随着氯离子浓度的增加溶解氧还原反应速率逐渐减小。由于硫酸盐还原菌在电极表面形成的生物膜阻碍了溶解氧到达电极表面,使得溶解氧还原反应与无菌时相比在一定程度上受到抑制,溶解氧还原反应速率降低;同时由于硫酸盐还原菌形成生物膜的作用,使得溶解氧还原机理也发生了改变,在没有硫酸盐还原菌时溶解氧还原以四电子还原为主,当硫酸盐还原菌数量较少时,溶解氧还原反应以二电子反应主,当硫酸盐还原菌数量较多时转为一电子反应为主。(本文来源于《中国科学院研究生院(海洋研究所)》期刊2009-04-24)

刘佩芳,查全性,谢传良,李长明,王辉[6](1983)在《还原甲基紫精(MV~+)与溶解氧反应速度常数的测定》一文中研究指出为测定光敏络合催化分解水体系中的副反应MV~(+)+O_2→MV~(2+)+H_2O_2(H_2O)的速度常数,借以估计该副反应对体系析氢效率的影响,我们设计出一种简单有效的光吸收-电化学测量方法及有关的计算程序,测出在12±2℃时MV~+与O_2反应的进度常数为1.2±0.1×10~7cm~3·M~(-1)·s~(-1)。该方法的基本原理应可适用于一般反应速度较快,反应物能在电极上生成并显色的反应的速度常数测定。(本文来源于《催化学报》期刊1983年02期)

溶解氧还原反应论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

引言——微生物腐蚀表明微生物与基体材料之间可以发生相互作用,换个角度,如果有效利用这种相互作用,将会带来意想不到的收获,微生物燃料电池就是利用这种相互作用的典范。微生物燃料电池利用微生物与电极材料之间的作用,将微生物氧化有机物所释放的电子传递给电极,在闭合电路的条件下产生电流,

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

溶解氧还原反应论文参考文献

[1].吴佳佳.石墨烯及其复合材料对溶解氧还原反应的影响[D].中国科学院研究生院(海洋研究所).2013

[2].吴佳佳,张盾.石墨烯对微生物燃料电池阴极溶解氧还原反应的影响[C].中国海洋湖沼学会第十次会员代表大会2012海洋腐蚀与生物污损学术研讨会摘要集.2012

[3].吴佳佳,张盾,陈士强.硫酸盐还原菌及其典型代谢产物对溶解氧还原反应的影响[C].中国腐蚀电化学及测试方法专业委员会2012学术年会论文集.2012

[4].刘怀群.硫酸盐还原菌代谢产物对海水中溶解氧电化学还原反应的影响[D].中国科学院研究生院(海洋研究所).2010

[5].李永娟.氯离子和硫酸盐还原菌对Q235钢溶解氧还原反应的影响[D].中国科学院研究生院(海洋研究所).2009

[6].刘佩芳,查全性,谢传良,李长明,王辉.还原甲基紫精(MV~+)与溶解氧反应速度常数的测定[J].催化学报.1983

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