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纳米多孔铜制备及其电化学性能研究
  • ISSN号:1002-185X
  • 期刊名称:《稀有金属材料与工程》
  • 时间:0
  • 分类:TG146.11[金属学及工艺—金属材料;一般工业技术—材料科学与工程;金属学及工艺—金属学] TF125.211[冶金工程—粉末冶金;冶金工程—冶金物理化学]
  • 作者机构:[1]西安理工大学陕西省电工材料与熔渗技术重点实验室,陕西西安710048
  • 相关基金:国家自然科学基金(51174161).陕西省电工材料与熔渗技术重点科技创新团队项目(2012KCT-25):中国博士后科学基金资助项目(2013M532071);陕西省重点学科建设专项资金资助项目
中文摘要:

通过真空熔炼和快速凝固技术制备了Cu-55Al(at%)合金铸锭和快淬薄带,用稀盐酸浸泡法对所得合金进行了化学脱合金。采用XRD、SEM和TEM等方法对脱合金前后的相组成及微观形貌进行了表征。结果表明,合金原始物相均由AlCu和Al2Cu相组成,快淬薄带中A12Cu相含量更高。二者经脱合金后均能获得三维无序网状多孔铜,孔带平均尺寸分别为83、58 nm。此外,块体多孔铜中虽有少量Al残余,但孔带光滑完整。而合金薄带虽然能够完全脱Al,但孔带表面粗糙,并含有少量的Cu2O。电化学测试表明,多孔铜在碱性条件下电氧化甲醇的电流密度较光滑铜电极提高了25倍,同时还表现出优良的电容性能。

英文摘要:

Cu-55Al (at%) alloy ingots and ribbons were prepared by vacuum melting and rapid solidification and then the chemical dealloyingwere carried out by immersing in dilute hydrochloric acid solution. The phase composition and the morphology of the Cu-AI alloy ingots, ribbonsand nanoporous coppers (NPCs) were characterized by XRD, SEM, TEM and so on. The results show that both of Cu-Al alloy ingots and ribbonscontain AICu and Al2Cu phase, while there is higher content of Al2Cu phase in ribbons. The nanoporous copper (NPC) blocks and ribbons can befabricated through chemical dealloying of Cu-Al alloy ingots and ribbons, respectively. The NPCs exhibit a three-dimensional and disorderednetwork-like ligament structure. The mean ligament sizes of NPC blocks and ribbons are 83 nm and 58 nm, respectively. After dealloying, a smallamount of Al is still in alloy ingots, but the NPC blocks ligament are smooth and complete. However, A1 can be completely removed in alloyribbons with smaller diameter, rough surface, and trace Cu2O. Electrochemical performance of NPC blocks was analyzed by cyclic voltammetry(CV) curves and electrochemical impedance spectroscopy. Electrochemical tests show that current density has been increased by 25 times ascompared with the smooth copper electrode in a mixture of methanol and alkaline solution. Meanwhile, NPC blocks have good capacitancecharacteristics.

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期刊信息
  • 《稀有金属材料与工程》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国有色金属学会 中国材料研究学会 西北有色金属研究院
  • 主编:张平祥
  • 地址:西安市51号信箱
  • 邮编:710016
  • 邮箱:RMME@c-nin.com
  • 电话:029-86231117
  • 国际标准刊号:ISSN:1002-185X
  • 国内统一刊号:ISSN:61-1154/TG
  • 邮发代号:52-172
  • 获奖情况:
  • 首届国家期刊奖,中国优秀期刊一等奖,中国有色金属工业优秀期刊1等奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:24715