表面活性劑體系中鎳的電化學(xué)振蕩研究.pdf

1、1.SDS對鎳在HNO3/Cl-/H2O體系中電化學(xué)振蕩行為的影響 金屬鎳在0.5mol·L-1HNO3/0.005mol·L-1Cl-/H2O溶液中能夠發(fā)生周期性電流振蕩行為，在此電化學(xué)振蕩過程中，鎳表面雙電層結(jié)構(gòu)、表面膜組成和鎳離子濃度也隨之發(fā)生周期性變化，運(yùn)用交流阻抗電位和時(shí)間掃描方法可發(fā)現(xiàn)，鎳表面微分電容Cs和電導(dǎo)G也出現(xiàn)振蕩現(xiàn)象，其變化規(guī)律與電流密度的變化規(guī)律基本一致。溶液中加入不同濃度的陰離子表面活性劑SDS能夠控制

2、體系電流振蕩行為。隨著SDS濃度的增加，發(fā)生電流振蕩的電位窗口減小，SDS濃度達(dá)5.0×10-5mol·L-1時(shí)，鎳的周期性電流振蕩消失，僅出現(xiàn)一次電流振蕩鎳電極便鈍化。電流振蕩的振幅，電極鈍化后的電容和電導(dǎo)隨著SDS濃度的增加而逐漸減小，達(dá)到1.5×10-4mol·L-1后基本保持不變，與0.5mol·L-1HNO3/0.005mol·L-1Cl-/SDS/H2O體系表面張力特性關(guān)系一致。在-0.4V(Vs.SCE)電位下，SDS在金

3、屬表面的吸附作用對體系交流阻抗特性有明顯影響，隨著加入的SDS濃度的增加，體系最大相位角、表面吸附層電容Cad逐漸增加，電極極化增強(qiáng)，SDS吸附增強(qiáng)，且此時(shí)電極極化電阻變大，電荷轉(zhuǎn)移過程受到抑制；當(dāng)SDS達(dá)1.0×10-3mol·L-1后基本保持不變，與SDS在電極表面吸附狀態(tài)轉(zhuǎn)變關(guān)系一致。當(dāng)外加電極電位為0V(Vs.SCE)，電極處于活化狀態(tài)時(shí)，同樣隨著SDS濃度的增加，極化電阻、相位角、吸附和解附電感L1、L2逐漸增加，電荷轉(zhuǎn)移過程

4、受到抑制，SDS達(dá)1.0×10-3mol·L-1后基本保持不變。 2.TritonX-100對鎳在HNO3/H2O體系中電化學(xué)振蕩行為的誘發(fā)作用 非離子表面活性劑TritonX-100在金屬鎳表面的吸附研究發(fā)現(xiàn)其對鎳在HNO3/H2O體系中電化學(xué)振蕩具有誘發(fā)作用，電流密度振蕩周期，和振幅都隨著加入TritonX-100濃度的增加而增加，電流振蕩中同樣發(fā)現(xiàn)鎳表面微分電容Cs和電導(dǎo)G也出現(xiàn)振蕩現(xiàn)象，進(jìn)一步通過電極活化狀態(tài)下的

5、阻抗特性研究發(fā)現(xiàn)TritonX-100等在電極表面的吸附和解附過程參數(shù)電感L1、L2也隨著TritonX-100濃度增加逐漸變大，在TritonX-100濃度為1.0×10-3mol·L-1時(shí)發(fā)生突躍，后基本保持不變。據(jù)此提出了TritonX-100誘發(fā)鎳電極在HNO3/H2O體系中電化學(xué)振蕩的機(jī)理，得出TritonX-100在電極表面的吸附是體系發(fā)生電化學(xué)振蕩的主因，并且吸附狀態(tài)不同電化學(xué)振蕩的特性不同。 3.CTAB對鎳在酸

6、性介質(zhì)中的緩蝕作用機(jī)制 表面活性劑作為金屬鎳的緩蝕劑，具有特殊的緩蝕效果，陽離子表面活性劑CTAB影響金屬鎳在0.5mol·L-1HNO3溶液中活化、鈍化過程。隨著加入的CTAB濃度的增加，電極體系線性掃描極化曲線氧化峰電流密度先減小后增大，與加入同濃度Br-做比較，體系電化學(xué)振蕩消失。在CTAB濃度為1.0×10-4mol·L-1時(shí)達(dá)到最佳的緩蝕效果。運(yùn)用交流阻抗方法測得體系Bode曲線和Nyquist曲線，體系的極化電阻和相