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基于空间分辨中子衍射方法的锂离子电池电化学反应均匀性研究
1
作者 童文欣 黄中垣 +3 位作者 王睿 邓司浩 何伦华 肖荫果 《储能科学与技术》 CSCD 北大核心 2024年第1期72-81,共10页
锂离子电池作为一种具有复杂组成的电化学器件,其电化学反应的均匀性受多种因素影响,包括正负极材料成分、电池结构和制备工艺等。电池的局部电化学反应不均匀性将导致局部失效加剧,进而影响其电化学性能、循环稳定性和安全性。鉴于电... 锂离子电池作为一种具有复杂组成的电化学器件,其电化学反应的均匀性受多种因素影响,包括正负极材料成分、电池结构和制备工艺等。电池的局部电化学反应不均匀性将导致局部失效加剧,进而影响其电化学性能、循环稳定性和安全性。鉴于电池拆解分析不但会破坏其电芯结构,改变电极材料的化学性质,进而影响分析结果的准确性,本工作介绍并应用无损的空间分辨飞行时间中子衍射方法,对大尺寸软包锂离子电池电化学反应分布的均匀性展开研究。通过采集和分析毫米尺度测试区域的中子衍射数据,获得了全电池在初始状态和失效状态下锂离子嵌入石墨负极过程中的相变信息,并构建了全电池不同位置处的石墨负极多相含量分布和归一化后负极中的锂浓度分布图。此外,结合高精度三维X射线断层扫描方法,从电池厚度、电流密度和电解质浓度等多个角度,分析和探讨了这些因素对锂离子电池电化学反应均匀性的影响。空间分辨中子粉末衍射方法可以对不同类型和不同形状的金属离子电池中的电化学反应均匀性进行快速直接的检测,为电池结构性能优化和技术改进提供强有力的技术支持。 展开更多
关键词 空间分辨中子衍射方法 锂离子电池材料 锂浓度分布 电化学反应均匀性
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基于三维电化学反应的兰炭废水中有机物成分分析
2
作者 高雯雯 李旺 +5 位作者 苏婷 宋永辉 王燕 弓莹 张昊晨 王夏辉 《安全与环境工程》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期238-243,共6页
兰炭废水具有高化学需氧量(COD)、毒性大、可生化性差、色度高、成分复杂的特点,属于较难处理的一种工业废水。三维电化学反应(3D-ER)可以有效处理兰炭废水。首先采用石墨电极片为阴阳极、活性炭为颗粒电极构建3D-ER处理兰炭废水,探讨... 兰炭废水具有高化学需氧量(COD)、毒性大、可生化性差、色度高、成分复杂的特点,属于较难处理的一种工业废水。三维电化学反应(3D-ER)可以有效处理兰炭废水。首先采用石墨电极片为阴阳极、活性炭为颗粒电极构建3D-ER处理兰炭废水,探讨外加电压、活性炭(AC)投加量、pH值等因素对兰炭废水COD去除率和比能耗的影响,并得出最优工艺条件;然后通过捕获试验和石墨电极片循环稳定试验,研究3D-ER过程中主要的活性基团和石墨电极片循环稳定性;最后采用气相色谱-质谱联用(GC-MS)、傅里叶红外光谱(FT-IR)和紫外光谱(UV)对3D-ER处理前后兰炭废水中有机物成分变化进行分析。结果表明:在最佳工艺条件下,即AC投加量为10 g/L、pH值为3、外加电压为4 V时,兰炭废水COD的去除率为76.2%;3D-ER过程中羟基自由基(HO·)是主要的活性基团,石墨电极片具有较好的循环稳定性;经3D-ER处理后兰炭废水中分子量较大的芳香烃和胺类物质首先被降解,但仍有部分小分子的单环苯类物质残留在废水中。 展开更多
关键词 兰炭废水 三维电化学反应(3D-ER) 有机污染物 成分分析 活性炭(AC)
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船体简谐振动下PEMFC气体扩散-电化学反应的动态响应
3
作者 温小飞 邱阳 +1 位作者 詹志刚 陈泽滔 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期459-466,共8页
针对质子交换膜燃料电池(PEMFC)船舶适用性问题,建立船体简谐振动条件下三维单流道PEMFC计算模型,并以计算流体力学为主要研究方法,仿真研究PEMFC在船体简谐振动情况下的动态性能变化,并通过组分运输过程以及电化学反应对振动条件下PEMF... 针对质子交换膜燃料电池(PEMFC)船舶适用性问题,建立船体简谐振动条件下三维单流道PEMFC计算模型,并以计算流体力学为主要研究方法,仿真研究PEMFC在船体简谐振动情况下的动态性能变化,并通过组分运输过程以及电化学反应对振动条件下PEMFC的动态响应进行内在机制解析。结果表明:简谐振动下PEMFC在经过初始阶段响应后,呈周期性输出规律;船体振动会显著影响PEMFC内部组分传热传质,导致电化学反应无法正常进行,PEMFC性能出现衰变趋势,甚至造成电池饥饿现象;当振幅不变时,振动频率的增大会加剧该现象。 展开更多
关键词 质子交换膜燃料电池 振动分析 动态响应 电化学反应 饥饿 传热传质
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电化学反应提高合成氨产率
4
作者 白莎(摘译) 《石油石化绿色低碳》 2023年第1期77-77,共1页
据报道,研究人员可通过氮气和电力以近100%的效率合成氨。氨是全球粮食生产的关键肥料,目前氨生产工艺消耗能源约占全球总能源的1%,新工艺可能比目前的氨生产工艺更环保。全球大部分氨通过哈伯-博施工艺合成,该工艺采用从化石燃料原料... 据报道,研究人员可通过氮气和电力以近100%的效率合成氨。氨是全球粮食生产的关键肥料,目前氨生产工艺消耗能源约占全球总能源的1%,新工艺可能比目前的氨生产工艺更环保。全球大部分氨通过哈伯-博施工艺合成,该工艺采用从化石燃料原料中生产的氢气与氮气结合制成氨。工业生产力研究所表示,2010年合成氨工艺排放了约4.51亿吨二氧化碳。 展开更多
关键词 合成氨工艺 二氧化碳 电化学反应 工业生产力 化石燃料 工艺合成 氨产率 生产工艺
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LiFePO4电化学反应机理、制备及改性研究新进展 被引量：10
5
作者 张英杰 朱子翼 +3 位作者 董鹏 邱振平 梁慧新 李雪 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2017年第6期1085-1107,共23页
作为用于可持续能源的有效能量存储装置,锂离子电池因具有优异的电化学性能而得到广泛研究,是非常有发展潜力的储能电池体系,其技术发展及应用的关键在于电极材料的研发。LiFePO_4作为锂离子电池正极材料之一,具有循环寿命长、能量密度... 作为用于可持续能源的有效能量存储装置,锂离子电池因具有优异的电化学性能而得到广泛研究,是非常有发展潜力的储能电池体系,其技术发展及应用的关键在于电极材料的研发。LiFePO_4作为锂离子电池正极材料之一,具有循环寿命长、能量密度大、充放电平稳、热稳定性良好、安全性好、重量轻和低毒性等优点,备受国内外专家的专注。然而,LiFePO_4正极材料的研究还存在一些技术瓶颈,由于其存在电导率相对较低、锂离子扩散系数小以及振实密度不高等问题,导致循环性能、低温特性和高倍率充放电性能等并不理想,因而制约着它的应用和发展。近几年研究工作者通过改进制备工艺以及进行相关改性研究,旨在逐步解决上述问题。本文简要综述了LiFePO_4正极材料的最新研究成果,就其结构特征、电化学反应机理、制备方法和改性进行了系统介绍。探讨了目前LiFePO_4正极材料面临的主要问题及可能的解决策略,并对其未来的研究方向和应用前景进行了展望。 展开更多
关键词 LIFEPO4 研究进展 电化学反应机理 制备方法 改性
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铁屑/炭电化学反应-混凝沉淀法处理制罐废水 被引量：17
6
作者 王小文 王伯铎 侯润卯 《化工环保》 CAS CSCD 北大核心 1998年第4期220-223,共4页
研究了用铁屑／炭电化学反应－混凝沉淀法处理铝质易拉罐生产废水的流程和工艺条件。废水经铸铁屑／焦炭反应柱处理后再经混凝沉淀处理，ＣＯＤｃｒ去除率可达９０％以上。
关键词 铸铁屑 电化学反应 混凝 沉淀 废水处理 制罐
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电化学反应提高生物滤池的城市污水脱氮效果 被引量：6
7
作者 张乐华 朱又春 +3 位作者 王亚林 朱南文 李勇 贾金平 《环境污染与防治》 CAS CSCD 北大核心 2005年第2期91-93,共3页
为了探明电化学反应对废水生物处理效果的影响,研制了电极生物滤池以及相对照的普通生物滤池各一套。通过两套系统的对比试验,了解电化学反应对生物处理过程的影响。试验结果表明,电极生物滤池与对照反应器相比较,CODCr和氨氮去除率提... 为了探明电化学反应对废水生物处理效果的影响,研制了电极生物滤池以及相对照的普通生物滤池各一套。通过两套系统的对比试验,了解电化学反应对生物处理过程的影响。试验结果表明,电极生物滤池与对照反应器相比较,CODCr和氨氮去除率提高不明显,而总氮的去除率提高了14.9%。 展开更多
关键词 电化学反应 生物滤池 脱氮效果 城市污水 氨氮去除率 CODCR 处理效果 对比试验 处理过程 试验结果 水生物 反应器 对照 电极 总氮
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功率超声对电化学反应和电极表面的影响研究 被引量：5
8
作者 鄂利海 栾耕时 +3 位作者 赵崇军 刘文铁 孙桂大 周定 《石油化工高等学校学报》 EI CAS 2001年第2期54-58,共5页
对在超声条件下K3[Fe(CN) 6 ]在Pt电极上的还原反应和丙烯腈在镉电极上的电化学氢化二聚反应的循环伏安行为进行比较 ,通过调整功率超声的强度和声幅射头与电极间的距离 ,研究了不同超声条件下功率超声对这两种体系的影响程度。比较超... 对在超声条件下K3[Fe(CN) 6 ]在Pt电极上的还原反应和丙烯腈在镉电极上的电化学氢化二聚反应的循环伏安行为进行比较 ,通过调整功率超声的强度和声幅射头与电极间的距离 ,研究了不同超声条件下功率超声对这两种体系的影响程度。比较超声作用前后电极表面状态变化的结果表明 ,超声不仅能够强化电极反应的传质过程 ,同时对电极表面也有不同程度的粗化作用 。 展开更多
关键词 功率超声 丙烯腈 循环伏安 镉电极 电化学反应
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维生素B_1对细胞色素C电化学反应的影响 被引量：8
9
作者 于秀娟 曲晓刚 +1 位作者 陆天虹 董绍俊 《分析化学》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 1994年第11期1111-1114,共4页
本文探讨了细胞色素C在维生素B_1修饰金电极上的电化学反应,结果表明维生素B_1是细胞色素C电化学反应很好的促进剂而且它的促进作用与金电极表面维生素B_1分子数量相关。
关键词 维生素B 细胞色素C 电化学反应
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铁屑电化学反应－絮凝沉淀－砂滤组合工艺处理经编染色废水 被引量：29
10
作者 祁梦兰 张晶 刘华成 《化工环保》 CAS CSCD 北大核心 1994年第1期20-23,51,共5页
采用铁屑电化学反应－凝沉淀－砂滤组合工艺处理经编染色废水，试验结果表明，废水ＣＯＤ去除率在７０％以上，脱色率达９９％，处理后出水清澈透明，各项指标均达到国家排放标准。该法工艺设备、流程简单，处理费用低，适合于中小型经... 采用铁屑电化学反应－凝沉淀－砂滤组合工艺处理经编染色废水，试验结果表明，废水ＣＯＤ去除率在７０％以上，脱色率达９９％，处理后出水清澈透明，各项指标均达到国家排放标准。该法工艺设备、流程简单，处理费用低，适合于中小型经编或纬编厂染色废水的处理。 展开更多
关键词 染色废水 铁屑 电化学反应 砂滤池
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溴离子在铂电极上的电化学反应 被引量：5
11
作者 李红 江琳才 +1 位作者 蒋雄 王瑞香 《华南师范大学学报（自然科学版）》 CAS 1997年第4期58-62,共5页
用电位扫描和环盘电极等方法研究酸性介质中溴离子在铂电极上的多步氧化反应行为，证实在１．１Ｖ电位处发生的反应是：Ｂｒ－－ｅＢｒａｄ，（１）Ｂｒａｄ＋ＢｒａｄＢｒ２（ａｑ）．（２）在电位１．５Ｖ处发生的反应是：Ｂｒ２... 用电位扫描和环盘电极等方法研究酸性介质中溴离子在铂电极上的多步氧化反应行为，证实在１．１Ｖ电位处发生的反应是：Ｂｒ－－ｅＢｒａｄ，（１）Ｂｒａｄ＋ＢｒａｄＢｒ２（ａｑ）．（２）在电位１．５Ｖ处发生的反应是：Ｂｒ２（ａｑ）Ｂｒａｄ＋Ｂｒａｄ，（２′）Ｂｒａｄ＋Ｈ２Ｏ－ｅ＝ＨＯＢｒ＋Ｈ＋．（３）其中反应（１）具有典型的可逆性．实验测得Ｂｒ－离子的扩散系数为１．８×１０－５ｃｍ２·ｓ－１，反应（１）的标准速率常数为２．０×１０－３ｃｍ·ｓ－１． 展开更多
关键词 溴离子 铂电极 电化学反应 电位扫描
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PEMFC阴极中氧扩散和电化学反应模型研究 Ⅰ.TFFA模型及其数值计算 被引量：4
12
作者 王晓琳 何雨石 +1 位作者 庄铭军 徐艳辉 《燃料化学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第5期403-407,共5页
将薄膜浸渍聚集体 (TFFA)模型用于描述质子交换膜燃料电池 (PEMFC)阴极中氧的扩散和反应过程 ,其中包括氧气在气体扩散层和反应层气体通道中的扩散 ,氧气在反应层薄膜中的溶解和扩散 ,氧在反应层浸渍聚集体中的扩散和反应以及电子和离... 将薄膜浸渍聚集体 (TFFA)模型用于描述质子交换膜燃料电池 (PEMFC)阴极中氧的扩散和反应过程 ,其中包括氧气在气体扩散层和反应层气体通道中的扩散 ,氧气在反应层薄膜中的溶解和扩散 ,氧在反应层浸渍聚集体中的扩散和反应以及电子和离子的传导 。 展开更多
关键词 PEMFC 电化学反应模型 质子交换膜燃料电池 氧气扩散阴极 TFFA模型
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SOFC内部重整反应与电化学反应耦合机理 被引量：7
13
作者 杨国刚 吕欣荣 +1 位作者 岳丹婷 袁金良 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期1008-1015,共8页
以经过预重整反应的混合气为原料的固体氧化物燃料电池(SOFC)内部,甲烷蒸气重整反应与电化学反应同时发生在阳极多孔介质中,二者受到不同的操作与设计参数的影响,对电池总体性能起着决定性作用。编制了三维数值模拟程序,对由多孔阳极层... 以经过预重整反应的混合气为原料的固体氧化物燃料电池(SOFC)内部,甲烷蒸气重整反应与电化学反应同时发生在阳极多孔介质中,二者受到不同的操作与设计参数的影响,对电池总体性能起着决定性作用。编制了三维数值模拟程序,对由多孔阳极层、气体流动管道、固体支撑平板构成的单个复合管道进行了研究。结果显示:重整反应主要发生在多孔材料靠近流动管道的薄层内,只有靠近管道入口处才能在较深处进行;电化学反应发生在多孔层与电解质的交界面处;重整反应生成的H2、CO扩散到多孔材料底部参加电化学反应;电化学反应生成的热量供重整反应使用。说明研究范围内,SOFC阳极复合通道具有较好的传热、传质性能,化学/电化学反应存在较好的耦合关系。 展开更多
关键词 固体氧化物燃料电池 重整反应 电化学反应 数值模拟
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细胞色素C在聚乙烯氧化物修饰的金电极上的直接电化学反应 被引量：4
14
作者 曲晓刚 孙公权 +1 位作者 杨辉 陆天虹 《电化学》 CAS CSCD 1998年第3期260-264,共5页
本文报道了细胞色素Ｃ在聚乙烯氧化物（ＰＥＯ）修饰的金电极上的直接电化学行为，发现ＰＥＯ是细胞色素Ｃ电化学反应的促进剂，ＰＥＯ修饰膜的形态对细胞色素Ｃ电化学反应的可逆性有较大的影响．
关键词 电子迁移反应 细胞色素C PEO 金电极 电化学反应
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电化学强化脱氮中反硝化菌对活性炭纤维电极电化学反应影响初步研究 被引量：5
15
作者 应迪文 贾金平 张乐华 《环境污染与防治》 CAS CSCD 北大核心 2005年第7期501-504,共4页
研究固定反硝化菌活性炭纤维电极的阴极极化行为及其硝酸盐氮脱除率,考察了活性炭纤维电极电化学强化脱氮系统中生物过程对电化学过程的影响。实验表明,反硝化过程影响电极电化学反应,参数表观交换电流密度可用来表征体系反硝化菌的反... 研究固定反硝化菌活性炭纤维电极的阴极极化行为及其硝酸盐氮脱除率,考察了活性炭纤维电极电化学强化脱氮系统中生物过程对电化学过程的影响。实验表明,反硝化过程影响电极电化学反应,参数表观交换电流密度可用来表征体系反硝化菌的反硝化能力,新定义了生物效益量,其变化率与硝酸盐氮脱除率相关性良好。 展开更多
关键词 电极生物膜 反硝化 电化学 阴极极化 活性炭纤维 电化学反应 反硝化菌 化学强化 脱氮系统 电极
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苯酚在Ti/IrO_2-Ta_2O_5电极上的电化学反应 被引量：4
16
作者 李皓月 高璟 刘有智 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期289-294,共6页
采用循环伏安法研究了苯酚在Ti/IrO_2-Ta_2O_5电极上的电化学反应行为,通过高效液相色谱(HPLC)、总有机碳(TOC)测定仪、化学需氧量(COD)消解装置研究了该电极降解苯酚的效能。结果表明:苯酚在Ti/Ir O2-Ta2O5电极上的电化学反应主要发生... 采用循环伏安法研究了苯酚在Ti/IrO_2-Ta_2O_5电极上的电化学反应行为,通过高效液相色谱(HPLC)、总有机碳(TOC)测定仪、化学需氧量(COD)消解装置研究了该电极降解苯酚的效能。结果表明:苯酚在Ti/Ir O2-Ta2O5电极上的电化学反应主要发生在析氧反应区,而较高浓度苯酚可发生少量的不可逆的直接电化学氧化反应。在支持电解质浓度为5 g·L^(-1)、苯酚初始浓度100 mg·L^(-1)时,可获得较大的氧化峰电流和较高的电荷利用率。在苯酚初始浓度100 mg·L^(-1),电解质浓度5 g·L^(-1),反应时间120min,电流40 m A的适宜操作条件下,苯酚、COD、TOC去除率和平均电流效率(ACE)可分别达82%、49%、39%和24.5%。 展开更多
关键词 电化学 苯酚 循环伏安法 Ti/IrO2-Ta2O5 电极 电化学反应
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碳酸钾溶液中硫脲在银电极上的电化学反应的研究 被引量：2
17
作者 吴慧敏 冯祥明 +1 位作者 李卫东 左正忠 《分析科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2003年第1期66-69,共4页
采用循环伏安法 ( CV)、稳态极化法和 X射线电子能谱法 ( XPS)研究了硫脲在银电极上的电化学反应 。
关键词 银电极 电化学反应 硫脲 电镀 银 反应历程
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维生素B_6电化学反应机理的研究 被引量：2
18
作者 朱世民 胡秀贞 +1 位作者 郑建明 郭智勇 《药学学报》 CAS CSCD 北大核心 1996年第6期455-460,共6页
用循环伏安法和计时库仑法研究了维生素Ｂ＿６（ＶＢ＿６）在不同ｐＨ值的磷酸盐介质中的电化学行为。结果表明：ＶＢ＿６经过一个有质子参与的４ｅ不可逆电氧化反应；在碱性和中性介质中ＶＢ＿６被电氧化为含有羰基结构的自由基；在酸... 用循环伏安法和计时库仑法研究了维生素Ｂ＿６（ＶＢ＿６）在不同ｐＨ值的磷酸盐介质中的电化学行为。结果表明：ＶＢ＿６经过一个有质子参与的４ｅ不可逆电氧化反应；在碱性和中性介质中ＶＢ＿６被电氧化为含有羰基结构的自由基；在酸性介质中ＶＢ＿６被电氧化为γ－内酯。电氧化的产物均具电活性，可分别发生两步准可逆氧化还原反应。化学鉴定实验表明在碱性和中性介质中ＶＢ＿６氧化后生成羰基化合物，而在酸性介质中ＶＢ＿６氧化后无羰基生成。紫外吸收光谱电化学实验结果表明：ＶＢ＿６在碱性和中性介质条件下随电解时间而变化的吸收光谱与在酸性介质条件下的不一样。在此基础上提出了ＶＢ＿６在不同ｐＨ介质条件下可能的电化学反应历程。 展开更多
关键词 维生素B6 循环伏安法 计时库仑法 电化学反应
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频谱分析法研究超声对电化学反应中传质过程的影响 被引量：1
19
作者 鄂利海 周定 +2 位作者 孙伟 栾耕时 陈家福 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2001年第10期1649-1653,共5页
采用频谱分析法对超声作用下 Fe( CN) 3- 6 /Fe( CN) 4- 6 氧化还原体系在 Pt微电极上的计时电流实验数据进行分析 .通过离散傅里叶变换 ( DFT)将复杂的时域谱转化为频域谱 ,较清楚地将超声对电极反应的影响区分为不同频率下的幅值信号 ... 采用频谱分析法对超声作用下 Fe( CN) 3- 6 /Fe( CN) 4- 6 氧化还原体系在 Pt微电极上的计时电流实验数据进行分析 .通过离散傅里叶变换 ( DFT)将复杂的时域谱转化为频域谱 ,较清楚地将超声对电极反应的影响区分为不同频率下的幅值信号 .对不同超声条件下的分析结果表明 ,该方法可定量地分析不同超声条件下超声对传质过程的影响 ,并分析了超声强度随作用距离增大而衰减的规律 .在相同超声条件下的实验结果表明 ,经 展开更多
关键词 功率超声 频谱分析 传质过程 电化学反应 反应历程 电极反应
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电化学反应的椭圆偏振光谱分析方法研究的进展 被引量：2
20
作者 黄宗卿 谢上芬 张胜涛 《重庆大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 1990年第5期91-97,共7页
介绍作者等由实验结果提出的建立研究电化学反应的椭圆偏振光谱新方法的设想,并在一系列实验中证实了实现最初设想的可能性。最近在不同波长下进行了铁阳极氧化过程、聚苯胺膜电变色的氧化还原过程等所得光谱图的实验结果表明:建立新的... 介绍作者等由实验结果提出的建立研究电化学反应的椭圆偏振光谱新方法的设想,并在一系列实验中证实了实现最初设想的可能性。最近在不同波长下进行了铁阳极氧化过程、聚苯胺膜电变色的氧化还原过程等所得光谱图的实验结果表明:建立新的椭圆偏振光谱方法的实验基础已经具备。 展开更多
关键词 电化学反应 椭圆偏振技术 偏振光谱
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