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高锰酸钾作阴极的微生物燃料电池 被引量：22
1
作者 詹亚力 王琴 +1 位作者 闫光绪 郭绍辉 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期559-563,共5页
构建了一个以醋酸钠水溶液为阳极原料、高锰酸钾为阴极氧化剂的双室微生物燃料电池,考察了阴极溶液浓度、阴极流动状态、外电阻和pH值等因素对电池性能的影响,监测了电池外电压和两极电极电势的变化过程,并分析了阴极极化的原因和限制... 构建了一个以醋酸钠水溶液为阳极原料、高锰酸钾为阴极氧化剂的双室微生物燃料电池,考察了阴极溶液浓度、阴极流动状态、外电阻和pH值等因素对电池性能的影响,监测了电池外电压和两极电极电势的变化过程,并分析了阴极极化的原因和限制微生物燃料电池(MFC)的关键因素.研究结果显示:(1)MnO2在碳纸表面的沉积是阴极极化的主要原因,而溶液流动可以明显降低极化程度;将高锰酸钾溶解在缓冲溶液中可以进一步降低阴极H+浓差极化;(2)根据极化曲线可以推断,影响电池输出功率的决定性因素应是微生物代谢反应速度和微生物与电极之间的电子传递速率;(3)随外电阻的变化,电池输出功率出现极大值824mW/m2,相应外电阻为300Ω左右,这与通过I-V关系曲线推导得到的电池内阻(284±18)Ω相吻合;(4)pH值和高锰酸钾浓度对电池阴极电极电势的影响符合Nernst方程. 展开更多
关键词 微生物燃料电池 高锰酸钾 极化曲线 Nemst方程
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一种智能在线pH检测仪 被引量：13
2
作者 刘海 杨慧中 《江南大学学报（自然科学版）》 CAS 2012年第2期173-177,共5页
基于STC89C52微控制器设计了一种智能在线pH检测仪,它具有高输入阻抗的pH值信号放大电路、高精度温度测量电路和AD转换电路,并依据pH值的测量原理Nernst方程对pH值进行校正,通过LabVIEW实现数据的采集,分析和显示功能。本检测仪可以实... 基于STC89C52微控制器设计了一种智能在线pH检测仪,它具有高输入阻抗的pH值信号放大电路、高精度温度测量电路和AD转换电路,并依据pH值的测量原理Nernst方程对pH值进行校正,通过LabVIEW实现数据的采集,分析和显示功能。本检测仪可以实现自动温度补偿、历史数据的存储、自动三点校正、实时数据传输等功能. 展开更多
关键词 单片机 nernst方程 pH检测仪 校正 虚拟仪器
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基于SOC单片机的pH值检测与控制 被引量：8
3
作者 刘星桥 曾毓楠 季峰 《微计算机信息》 北大核心 2008年第5期99-101,共3页
基于SOC单片机C8051F020设计了pH值的信号放大电路和抗干扰电路,并依据pH值的测量原理nernst方程对pH值进行校正。针对多因子水环境反应过程中pH值滞后、非线性、时变、耦合性等特点,采用模糊PID控制算法控制电磁阀调节水环境中的pH值,... 基于SOC单片机C8051F020设计了pH值的信号放大电路和抗干扰电路,并依据pH值的测量原理nernst方程对pH值进行校正。针对多因子水环境反应过程中pH值滞后、非线性、时变、耦合性等特点,采用模糊PID控制算法控制电磁阀调节水环境中的pH值,并且将模糊逻辑工具箱与Matlab函数相结合,在Matlab中Simulink环境下进行了仿真研究,仿真结果表明模糊PID参数自调整对于pH值的控制具有良好的控制效果,具有动态性能好,稳态精度高,抗干扰性能好及较强的鲁棒性。 展开更多
关键词 C8051F020 PH值 nernst方程 抗干扰 模糊PID
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熔盐电解制备钛及钛合金研究进展 被引量：8
4
作者 扈玫珑 白晨光 +3 位作者 杜继红 邱贵宝 吕学伟 施瑞盟 《钛工业进展》 CAS 2009年第3期7-12,共6页
熔盐直接电解钛氧化物制备金属钛及其合金的机理至今仍是研究热点,目前主要存在两种解释:一是阴极氧化物得到电子,氧离子化后进入溶液,进而在阳极以气体的形态放出,而钛留在阴极;另外,熔盐中的Ca2+在阴极得到电子后生成金属钙,金属钙进... 熔盐直接电解钛氧化物制备金属钛及其合金的机理至今仍是研究热点,目前主要存在两种解释:一是阴极氧化物得到电子,氧离子化后进入溶液,进而在阳极以气体的形态放出,而钛留在阴极;另外,熔盐中的Ca2+在阴极得到电子后生成金属钙,金属钙进一步还原钛氧化物得到金属钛。本文主要就近年来围绕两种机理展开的研究进行归纳总结,并在文献和实验的基础上通过能斯特方程计算推导钒钛磁铁矿直接熔盐电解制备钛合金的可行性,为实现经济、简洁的钛合金生产提供借鉴。 展开更多
关键词 熔盐 电解 电解机理 能斯特方程 钒钛磁铁矿
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利用平衡移动原理判断浓度对电极电势的影响 被引量：7
5
作者 李心爱 《化学教育》 北大核心 2017年第10期-,共2页
利用平衡移动原理可以定性判断浓度对电极电势的影响.在改变除电对以外离子的浓度、改变电对其中1种离子的浓度、同时改变电对本身2种离子的浓度的3种情况下,能斯特方程和该法均可得到相同的结论,但后者更简单.
关键词 平衡移动 能斯特方程 电极电势
原文传递
求解金属氢化物电极材料热力学参数的一种新方法 被引量：7
6
作者 王春生 许亚娟 +1 位作者 张玫 吴国庆 《佳木斯大学学报（自然科学版）》 CAS 1999年第1期23-29,共7页
氢化物电极氢化反应的热力学参数可通过两种方法获得．结果表明，通过电化学反应得到ｅ－ ｃ－ Ｔ 曲线而计算出的热焓变ΔＨ、热熵变ΔＳ和氢压值比通过氢化反应（气态方法）得到的ｐ－ ｃ－ Ｔ 曲线而计算出的ΔＨ、ΔＳ及氢压值要高... 氢化物电极氢化反应的热力学参数可通过两种方法获得．结果表明，通过电化学反应得到ｅ－ ｃ－ Ｔ 曲线而计算出的热焓变ΔＨ、热熵变ΔＳ和氢压值比通过氢化反应（气态方法）得到的ｐ－ ｃ－ Ｔ 曲线而计算出的ΔＨ、ΔＳ及氢压值要高．由于低利用率，氢气向空气中扩散以及非密封电池电解液中氢气泡的结构等因素，用气态方法和电化学方法得到的贮氢容量也不同．除了研究电化学反应的ΔＨ０ｅ，ΔＳ０ｅ 与气态ΔＨ０ｐ，ΔＳ０ｐ 的关系外，以能斯特方程为基础，推导了ΔＨ０ｅ，ΔＳ０ｅ 的表达式，获得更为精确的值． 展开更多
关键词 电化学 电极材料 金属氢化物 热力学参数
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关于Nernst方程的几点讨论 被引量：1
7
作者 郭慧林 程永亮 蒋海英 《大学化学》 CAS 2023年第8期293-298,共6页
Nernst方程是可逆电池热力学的基础,是电化学中最重要公式的之一。然而,目前物理化学教材中关于Nernst方程的内容较为简单,仅强调其适用于可逆状态,而未对使用条件作深入讨论,学生在使用时易产生错误。本文从Nernst方程的提出与发展、... Nernst方程是可逆电池热力学的基础,是电化学中最重要公式的之一。然而,目前物理化学教材中关于Nernst方程的内容较为简单,仅强调其适用于可逆状态,而未对使用条件作深入讨论,学生在使用时易产生错误。本文从Nernst方程的提出与发展、推导方法、使用条件、应用及其背后的科学遗产等方面展开讨论。本论文可为相关教学提供一定参考。 展开更多
关键词 nernst方程 使用条件 公式推导 电化学势 科学遗产
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基于锌空电池探究能斯特方程影响因素及固态锌空电池的应用
8
作者 高文琪 范晓艳 +4 位作者 王飞翔 傅镯君 张璟 胡恩来 宫培军 《大学化学》 CAS 2024年第5期98-107,共10页
针对无机化学中能斯特方程的教学难点,本实验引入紧跟科学前沿的锌空电池为教学模型,通过改变电极氧化型和还原型浓度来探究能斯特方程影响因素,加深学生对于电化学过程的理解。同时将柔性电子技术引入实验课堂,以安全环保的卡拉胶作为... 针对无机化学中能斯特方程的教学难点,本实验引入紧跟科学前沿的锌空电池为教学模型,通过改变电极氧化型和还原型浓度来探究能斯特方程影响因素,加深学生对于电化学过程的理解。同时将柔性电子技术引入实验课堂,以安全环保的卡拉胶作为固态电解质,引导学生学习、搭建固态锌空电池,并对其进行电池电压与弯曲角度的性能测试。此外,培养学生创造力,自主设计搭建多形态固态锌空电池,并对用电器进行供电。本实验紧密结合基础电化学知识,密切联系科研前端技术,使学生在加深对能斯特方程理解的同时,能够认识和制作柔性电子器件,激发学生对电化学课程的学习兴趣,且教学成本低、效果好。 展开更多
关键词 能斯特方程 锌空电池 柔性电子 固态电解质
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能斯特公式和零点热
9
作者 王远 李海东 陈金灿 《物理与工程》 2024年第3期33-35,共3页
本文应用能斯特公式阐明当温度等于绝对零度时,热力学系统进行的所有过程都是可逆等温的,与可逆绝热过程重合,不存在零点热,解决了教科书和文献中提出但没有回答的问题。对于不满足能斯特方程的热力学系统,是否存在零点热有待于进一步... 本文应用能斯特公式阐明当温度等于绝对零度时,热力学系统进行的所有过程都是可逆等温的,与可逆绝热过程重合,不存在零点热,解决了教科书和文献中提出但没有回答的问题。对于不满足能斯特方程的热力学系统,是否存在零点热有待于进一步研究。 展开更多
关键词 能斯特公式 绝对零度 可逆等温 可逆绝热 零点热
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探究能斯特公式相关的示意图
10
作者 苏山河 陈镜伊 陈金灿 《大学物理》 2024年第8期10-12,共3页
本文指出教科书中与能斯特公式相关的多种示意图是不等效的,其中一些可接受的,一些是不完善的,一些是不正确的.进而给出能斯特公式相关的完整示意图,可弥补多本教科书中的不足之处.所得结果有助于加深对能斯特公式的理解和对低温化学反... 本文指出教科书中与能斯特公式相关的多种示意图是不等效的,其中一些可接受的,一些是不完善的,一些是不正确的.进而给出能斯特公式相关的完整示意图,可弥补多本教科书中的不足之处.所得结果有助于加深对能斯特公式的理解和对低温化学反应的了解. 展开更多
关键词 热力学函数 能斯特公式 等温等压 可逆过程 示意图
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电位分析法用于湿法脱硫浆液氧化控制的理论研究
11
作者 房孝维 何育东 +3 位作者 宦宣州 李兴华 陶明 王泽 《热力发电》 CAS CSCD 北大核心 2023年第8期81-86,共6页
氧化还原电位(ORP)分析法已逐渐应用于石灰石-石膏湿法脱硫浆液氧化控制领域,但目前缺乏相应的理论研究。首先基于密度泛函理论及酸解离平衡计算得到了浆液氧化过程中各电对标准电极电位E^(θ)(O_(2)(aq))/H_(2)O及E^(θ)(S(Ⅵ)/S(Ⅳ))... 氧化还原电位(ORP)分析法已逐渐应用于石灰石-石膏湿法脱硫浆液氧化控制领域,但目前缺乏相应的理论研究。首先基于密度泛函理论及酸解离平衡计算得到了浆液氧化过程中各电对标准电极电位E^(θ)(O_(2)(aq))/H_(2)O及E^(θ)(S(Ⅵ)/S(Ⅳ)),并获得了各反应的标准电动势;然后,以浆液氧化主反应2HSO_(3)^(-)+O_(2)→2H++2SO_(4)^(2-)为基础,基于Nernst方程建立反应体系电动势理论计算模型,并通过实验研究发现,反应体系电动势实测值ORP与理论计算值EMF相差较大,表明Nernst方程不适用于浆液氧化体系;最后,通过逐步回归法建立了实测ORP与pH值、ln(c(Ca^(2+)))、ln(c(HSO_(3)^(-)))及ln(c(O_(2)))之间良好的多元线性拟合关系,该结果表明浆液氧化进程不仅与ORP有关,同时受pH值、钙离子及溶解氧浓度控制,因此以ORP为湿法脱硫浆液氧化控制指标时,应同时兼顾pH值、钙离子及溶解氧浓度的影响。 展开更多
关键词 湿法脱硫 浆液氧化控制 电位分析法:nernst方程 逐步回归
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论铝板的阳极氧化机理 被引量：2
12
作者 金春华 《武测科技》 北大核心 1996年第1期13-14,共2页
用电极电势、能斯特方程式和超电势等，论述了铝板的阳极氧化机理。
关键词 电极电热 阳极氧化 铝板
原文传递
Cu-H_2O系E-pH图及其在电镀废水处理中的应用 被引量：2
13
作者 刘定富 《贵州工业大学学报（自然科学版）》 CAS 2008年第3期214-217,共4页
根据电势-pH图可判断有关物相能够稳定存在的条件及相互间反应的趋势,这在湿法冶金、腐蚀与防腐及化工生产中有广泛应用。根据文献数据计算并绘制出Cu-H2O系的E-pH图,然后将之用于指导含铜电镀废水处理时工艺条件的选择,并与实验数据进... 根据电势-pH图可判断有关物相能够稳定存在的条件及相互间反应的趋势,这在湿法冶金、腐蚀与防腐及化工生产中有广泛应用。根据文献数据计算并绘制出Cu-H2O系的E-pH图,然后将之用于指导含铜电镀废水处理时工艺条件的选择,并与实验数据进行对比,两者基本吻合,这表明E-pH图对电镀废水处理有实际指导作用。 展开更多
关键词 电势-PH图 电镀废水 nernst方程 电极电势
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电化学修复过程混凝土内环境对钢筋表面析氢影响的实验研究 被引量：3
14
作者 焦明远 金伟良 +2 位作者 毛江鸿 李腾 夏晋 《中国腐蚀与防护学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期463-470,共8页
分析论证了动电位极化法测量混凝土中钢筋析氢电流密度的合理性,并测试了不同水灰比的混凝土试件中钢筋的析氢电流密度大小。结果表明,混凝土试件的水灰比越大,钢筋的析氢电流密度越小,析氢反应越容易发生,因此在电化学修复中对不同水... 分析论证了动电位极化法测量混凝土中钢筋析氢电流密度的合理性,并测试了不同水灰比的混凝土试件中钢筋的析氢电流密度大小。结果表明,混凝土试件的水灰比越大,钢筋的析氢电流密度越小,析氢反应越容易发生,因此在电化学修复中对不同水灰比的混凝土结构不宜采用统一的析氢电流密度作为析氢控制条件。 展开更多
关键词 水灰比 nernst方程 析氢反应 动电位极化曲线 电流密度
原文传递
基于Matlab/Simulink全钒液流电池的建模研究 被引量：4
15
作者 王湘明 李庆磊 郭雨梅 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2013年第2期234-237,共4页
全钒液流电池(VRB)作为一种新型储能电池,具有功率密度和能量密度独立控制、充放电循环寿命长、放电深度大、维护简单等优点,既适合电力系统独立储能电站应用,也适合风电场平抑功率波动。通过对VRB工作原理的研究,以VRB电化学反应和能... 全钒液流电池(VRB)作为一种新型储能电池,具有功率密度和能量密度独立控制、充放电循环寿命长、放电深度大、维护简单等优点,既适合电力系统独立储能电站应用,也适合风电场平抑功率波动。通过对VRB工作原理的研究,以VRB电化学反应和能斯特方程为基础,基于Matlab/Simulink构建出完整的VRB模型;以额定功率为5.5 kW、额定容量为11 kWh的VRB为例,对VRB在恒电流充放电模式下的荷电状态及充放电特性进行了详细的仿真研究。 展开更多
关键词 全钒液流电池 能斯特方程 电化学反应 建模 仿真
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EIS型光寻址电位传感器及其对液体分析的研究 被引量：3
16
作者 牛文成 孙学珠 +5 位作者 杨东民 苏林 张松敏 张福海 吴元生 张玉英 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第12期1752-1755,共4页
介绍了ＥＩＳ型光寻址电位传感器（ＬＡＰＳ）系统，并以实验为基础，研究了偏置电压、光调制频率、光功率等参数对ＥＩＳ型光寻址电位传感器光电压的影响，并提出了优化参数，为光寻址电位传感器在液体分析中的应用奠定了基础。同时发... 介绍了ＥＩＳ型光寻址电位传感器（ＬＡＰＳ）系统，并以实验为基础，研究了偏置电压、光调制频率、光功率等参数对ＥＩＳ型光寻址电位传感器光电压的影响，并提出了优化参数，为光寻址电位传感器在液体分析中的应用奠定了基础。同时发现光电压与待测液ｐＨ之间具有超能斯特响应关系的现象。 展开更多
关键词 光寻址 电位传感器 能斯特方程 液体分析 PH值
原文传递
数值误差对能斯特方程计算结果的影响 被引量：4
17
作者 邵利民 《化学通报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第10期951-954,共4页
电势和浓度通过能斯特方程相互计算时,计算结果受对方数值误差的影响。本文通过误差传递和实例研究了这种影响。结果表明,浓度误差对电势计算值的影响小,而电势误差对浓度计算值的影响大;这种现象在电子转移数较多、电势较大时更加显著... 电势和浓度通过能斯特方程相互计算时,计算结果受对方数值误差的影响。本文通过误差传递和实例研究了这种影响。结果表明,浓度误差对电势计算值的影响小,而电势误差对浓度计算值的影响大;这种现象在电子转移数较多、电势较大时更加显著。浓度为计算目标时需要重视数值误差的影响,所以代入能斯特方程的电势值应该有足够精度,或者避免使用能斯特方程,而是通过平衡常数进行计算。电势为计算目标时,浓度误差的影响较小,因此可以通过近似手段估算浓度,然后代入能斯特方程,既简化计算,又保证精度。 展开更多
关键词 能斯特方程 误差传递 数值误差
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电极电势及其应用 被引量：2
18
作者 章皖宾 《四川师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 1995年第6期98-102,共5页
本文从电极电势的产生出发，根据质量作用定律，Ａｒｒｈｅｎｉｕｓ公式及化学平衡的有关知识推导出电极电势的Ｎｅｒｎｓｔ方程，并对氧化－还原、电化学等部分进行探讨。
关键词 电极电势 氧化-还原 nernst方程
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银离子与亚铁离子反应可逆性的热力学研究 被引量：3
19
作者 王兆龙 《化学教育（中英文）》 CAS 北大核心 2019年第13期89-90,共2页
以一道北京高考题为切入点,利用标准电极电势计算Ag^++Fe^2+=Ag+Fe^3+的平衡常数和电动势。运用能斯特方程,计算非标准状态下该反应的电动势,理论上证实逆反应可以实现。设计原电池装置,通过改变离子浓度,实现电流表指针的反转,验证该... 以一道北京高考题为切入点,利用标准电极电势计算Ag^++Fe^2+=Ag+Fe^3+的平衡常数和电动势。运用能斯特方程,计算非标准状态下该反应的电动势,理论上证实逆反应可以实现。设计原电池装置,通过改变离子浓度,实现电流表指针的反转,验证该氧化还原反应确有可逆性。 展开更多
关键词 可逆的氧化还原反应 能斯特方程 标准电极电势
原文传递
基于改进计时电流法精确模型的数值解仿真及实验验证 被引量：3
20
作者 陈旭海 刘绍丽 +2 位作者 陈敬华 杜民 林新华 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2012年第4期877-884,共8页
根据电极表面被测物浓度变化经验公式所建立的改进计时电流法的理论模型,只能定性分析响应电流峰值与被测物浓度关系,无法准确描述响应电流峰值与反应体系及激励电势中其它参数的关系.为解决该问题,利用能斯特方程与扩散定律,建立了描... 根据电极表面被测物浓度变化经验公式所建立的改进计时电流法的理论模型,只能定性分析响应电流峰值与被测物浓度关系,无法准确描述响应电流峰值与反应体系及激励电势中其它参数的关系.为解决该问题,利用能斯特方程与扩散定律,建立了描述电极表面被测物浓度与响应电流关系的积分方程,通过数值分析方法求解得到该积分方程数值解.进而利用数值仿真得到精确的电流与时间关系曲线,分析了电流峰值与试剂浓度、惯性时间常数、参比电极标准电势、激励电势初始值以及稳态值之间的关系.最后,利用改进计时电流法的电路装置对K3[Fe(CN)6]试剂进行测试,实验结果表明该数值模型比经验模型更接近真实情况,也验证了由该模型推导得到的各参数之间关系的正确性. 展开更多
关键词 改进计时电流法 精确模型 数值分析 能斯特方程 菲克扩散定律
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