优化制备Ag/AgCl电极:性能提升与电场探测应用

0 下载量 67 浏览量 更新于2024-08-29 收藏 6.61MB PDF 举报
"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" 本文主要探讨了Ag/AgCl电极在海洋电场探测中的应用,研究了前驱粉体、表面活性剂和干燥方法对其电化学性能的影响。作者通过固相球磨法制备了AgCl粉体,并引入了CTAC(十六烷基三甲基氯化铵)作为表面活性剂以改善粉体的分散性和形态。同时,他们对比了不同干燥方式对粉体特性的影响,最终发现采用冷冻干燥法制备的AgCl粉体具有最佳性能,其粒径小于1微米,形貌均匀。 利用SEM(扫描电子显微镜)和XRD(X射线粉末衍射)技术,对粉体的微观结构进行了表征,结果显示,优化后的Ag/AgCl粉体具有良好的分散性和一致的颗粒大小。进而,作者制备了Ag/AgCl多孔电极,其开孔率约为32.78%,这样的多孔结构有利于提高电极的电化学活性面积。 电化学性能测试方面,文章提到了eDAQ电化学工作站和低噪声前置放大器噪声测试装置。电极的交换电流密度达到约1.0035 A·cm-2,这意味着其具有较高的反应速率和较低的极化倾向,这在电化学测量中是理想的状态。此外,电极间的极差电位仅为0.005 mV,显示了高度的一致性,这对电场探测的准确性至关重要。 进一步,研究还关注了电极的短期稳定性和电化学噪声水平。电极电势的波动被控制在0.01 mV/24 h以内,这表明其具有出色的稳定性。在1 Hz频率处,电极的功率谱密度低至1.02 nV/Hz,这一特性对于检测水下微弱电场非常有利,因为低噪声水平能确保更准确地捕捉到微小信号。 这篇研究通过优化制备工艺,成功地制备出了适用于海洋电场探测的高性能Ag/AgCl电极。这种电极的优秀电化学性能和低噪声特性为水下环境监测和电场测量提供了重要的技术支持。关键词涵盖了Ag/AgCl电极、表面活性剂、极化性能、稳定性、电化学噪声和电场响应,这些是理解本文核心内容的关键点。