基于Ag/AgCl海洋电场探测电极粉体优化制备及电性能的探究

发布时间：2021-06-19 12:21

　　为探究前驱粉体对Ag/AgCl电极电化学性能的影响,利用固相球磨法加入表面活性剂以及不同的干燥方法制备AgCl粉体,寻找出优化制备工艺,并制备了Ag/AgCl多孔电极。利用SEM、XRD对粉体进行微观结构分析表征,利用eDAQ电化学工作站和低噪声前置放大器噪声测试装置对电极进行电化学性能测试,讨论微观结构对电极的极化性能、短期稳定性以及电化学噪声水平的影响,并测试其外加电场响应性能。结果表明,固相球磨中加入CTAC（十六烷基三甲基氯化铵）球磨4 h并利用冷冻干燥法所制备的AgCl粉体分散性好,形貌均一,粒径1μm以下;所制备的复合Ag/AgCl电极结构呈多孔状,开孔率约32.78%;电极的交换电流密度大,约1.003 5 A·cm^-2,不易极化;两电极一致性好,极差电位小,约为0.005 mV;电极具有优良的短期稳定性,电极电势波动不超过0.01 mV/24 h,在1 Hz频率处功率谱密度可低至■,为水下微弱电场探测提供了极为有利的测试基础。 

【文章来源】：人工晶体学报. 2020,49(05)北大核心

【文章页数】：9 页

【部分图文】：

海洋电场探测电极示意图

电极信号响应测试系统示意图

2.1 AgCl前驱粉体的制备为探究球磨反应的进程,分别对固相法球磨不同时间所得的产物进行了XRD测试分析, 如图3所示。由图可以看出,当球磨时间为2 h时,产物的主衍射峰与AgCl和NaNO3两相的特征衍射峰相符合,但同时观察到在31.7°、45.4°附近出现了一个小的衍射峰,经对比此衍射峰对应于NaCl相,这主要是由于反应时间2 h太短,反应体系NaCl和AgNO3还未反应完全参加反应。固相球磨法本质上是粒子表面上的固相低温反应,利用球磨装置不断碰撞搅拌不断露出新的反应面,使反应物增加相互接触的机会,将动能转化为势能,越过反应势垒进而发生化学反应,因此反应尚不完全。当球磨时间延长到4 h后, AgCl和NaNO3特征峰强度增强,NaCl衍射峰消失,说明此时体系中的NaCl和AgNO3完全反应生成相应的AgCl和NaNO3产物相。继续延长球磨时间,样品衍射图谱相似,衍射峰的位置几乎不变,但衍射峰强度减小,半高宽有所增大,这可能因为长时间的球磨导致晶粒变小,结晶度变差。

【参考文献】：
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博士论文
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硕士论文
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本文编号：3237803