瓷砖胶用什么牌子好？

潜盾背覆胶解决玻化砖空鼓脱落实现安全牢固粘贴

一.玻化砖材料简介：

玻化砖原产于意大利、西班牙，二十世纪八十年代引入中国，自1993年起我国玻化砖产量一直居世界首位。玻化砖色调高贵、质感优雅、表面光洁、易清洁保养、耐磨耐腐蚀、性能稳定，强度高、吸水率低、装饰效果好、豪华大气、用途广泛。

二.玻化砖脱落事件：

玻化砖墙面空鼓脱落主要是指采用水泥砂浆或普通瓷砖胶粘贴完工2-3个月后，出现的整体空鼓直至脱落的问题，一般情况下，砖的底部呈干净状态。

三.玻化砖粘结机理：

水泥属水硬性胶凝材料，其粘结力是依靠浆料渗透入粘结基底孔隙内，逐渐形成针刺状结晶体并且产生磨擦力，而达到机械钉合粘结力。玻化砖材质致密，吸水率低仅为1‰，因此传统的水泥砂浆以及普通的瓷砖粘合剂很难实现有效牢固粘贴。

四.空鼓脱落的因素：

随着装饰行业的不断发展，在装修过程中瓷砖铺贴后空鼓、脱落问题在客户投诉中占有相当的比例。空鼓、脱落产生的原因复杂，综合起来，有瓷砖质量、选材做法、气候环境因素及施工过程等几方面的问题。

1.玻化砖特性：

玻化砖质地致密、表面少有孔隙、背面光滑、吸水率低、背面含有脱模剂残留，由于几乎没有微孔或凹坑可以“锁”住水泥砂浆，普通水泥砂浆很难渗透附着难以形成有效牢固的砂浆嵌锁机理。即使因受热或者结构变形引起应力变化(内应力、剪切力)，都会导致粘结失败。

2.内外部应力：

材料的变形来源主要有湿度变化引起的湿胀和干缩，温度变化引起的热胀冷缩，基底材料伴随龄期的发展产生的收缩，季节性温差变化混凝土水泥砂浆等的收缩，施工中对隔墙、烟风道及二次结构的震动，砖缝过小及采用非专用填缝材料等均会引起瓷砖、粘结层和基底材料的变形，对于墙地面瓷砖会产生很大的内应力，造成粘结层与瓷砖、基底材料的变形不协调，由于各种材料的性能、初始状态和所处环境的不一致性，必然导致材料变形的不一致，这种不一致性使他们之间存在相互作用力，当产生的内部应力大于砂浆本身的抵抗力时，就会使粘结发生破坏。

3.水泥粘结砂浆：

玻化砖与墙基体及粘结剂材质差别大，作为两种差别很大的材质之间的粘结材料，粘合层不仅要具有足够的粘结强度，更重要的是要具备能消解玻化砖和基墙的不同的膨胀、收缩应力，才能防止空鼓，因为绝大多数的空鼓原因都是由于应力的不同步而造成的。如果砂浆层的粘结强度足够大，且有较好的柔韧性，则它在瓷砖和基层之间成为变形的过渡区，通过变形吸收能量，而产生较小的内力，因而可以避免破坏。

直接采用普通的水泥砂浆粘结剂，水泥是唯一起粘结作用的粘结剂，粘结强度不是很高，变形性能不好，所以传统的粘结材料和方法，很容易在各种作用下产生瓷砖空鼓、脱落、拱起的质量问题。而且由于这种粘贴方法要求粘结层厚度为10～25mm，因此极费材料和工时。

定量地分析瓷砖粘结剂在各种变形作用下产生的内力，探索解决瓷地砖粘结出现的问题的方法。通过分析说明减小砂浆的弹性模量，即增加砂浆的柔韧性，可以减小粘结砂浆层的内力，从而提高粘结砂浆的抗破坏能力。

五.吸水率及膨胀率：

1.材料吸水及膨胀率：

由湿度作用下材料的变形系数表可知炻瓷砖、陶质砖对水的敏感性较大，可能会有较明显的湿胀反应。所以，当这些瓷砖使用于卫生间等经常浸水的地方，瓷砖产生的变形可能远大于基材。

各种质地的饰面材料吸水率、膨胀率一览表

2.材料的线膨胀系数：

从下表中可知，温度作用下各种材料的变形系数不一致，砂浆的线膨胀系数是混凝土的两倍左右，是瓷砖的四倍，他们受相同的温度变化时，粘结层的变形远大于瓷砖和混凝土的变形。当环境温度降低时，粘结层的收缩远大于基层和瓷砖，粘结层收缩受到限制，在砂浆层内将产生拉应力。砂浆层的抗拉能力有限，当它的抵抗力小于拉应力，粘结层就会开裂。

基底材料的收缩变形。基底混凝土随着龄期发展，会产生自收缩、干燥收缩、碳化收缩、徐变收缩等多种收缩。混凝土的收缩主要发生在早期，因此许多国家例如德国对此有规定，粘贴瓷砖装饰等工程必须在主体工程完工后6个月甚至更长的时间后进行。实际上，基面的干燥要在1～3年才能完成，所以瓷砖的剥落常常在这个时候发生。此外，砂浆层本身也会产生干缩。普通的水泥砂浆，收缩可以达到混凝土的2～3倍。在一定条件下，混凝土或砂浆的碳化收缩、徐变收缩都可能发生，且产生相当大的收缩值。砂浆的收缩在与瓷砖接触的界面上受到较大的限制。

3.材料的弹性模量：

当粘结弹性模量比较低时，即柔韧性较好时，可以减小粘结层的厚度。对于粘结层厚度，普通粘结砂浆为lOmm，柔性粘结层为5mm，基材收缩为O．25mm／m，的粘结剂的剪应力分布如下图。由此可见，采用柔性粘结剂，在粘结层中的剪应力将大大减小。在保证一定的粘结强度的前提下，降低粘结层的弹性模量，是减小粘结层内应力、保证粘结牢固的有效方法。当弹性模量小于1000MPa，粘结大于1．5MPa时，可以使粘结层有较大的安全储备，保证粘结层在环境变化时不遭破坏。

六.普通粘结剂配置：

1.粘结强度和柔韧性是本文中配制粘结砂浆的重要指标。粘结强度可以用粘结抗剪和粘结抗拉强度衡量，一般认为两种材料的粘连，粘结力等于机械粘结力和特殊粘结力之和，机械粘结力是锲锁作用引起的粘结力，抵抗外力作用较弱，主要能抵抗剪应力，对抵抗拉应力能力比较弱。特殊粘结力是化学力，即两种材料之间的分子吸引力。特殊粘结力对拉、剪、剥离力都有抵抗作用。

2.灰砂比是关系砂浆的技术经济性的重要指标。不同的灰砂比，对粘结砂浆的性能，尤其是力学性能会产生较大的影响。配制粘结砂浆，首先要保证其具有良好的和易性与施工性，这些性能与水泥浆体的含量有直接关系。水泥浆体的需求量取决于砂子问的空隙率的大小和总表面积的大小。较小的空隙率和较小的总表面积可以减小水泥浆体的需求量。对于空隙率和表面积较大的细集料，若水泥浆体数量不足，则拌和物的性能难以保证。如果此时一味地增加水泥用量，不但不经济，而且会因为砂浆中不含粗骨料，水泥用量过高导致砂浆收缩过大，进一步还可能导致砂浆开裂。所以灰砂比是关系砂浆技术经济性的重要指标。为此，本文进行了试验研究，选择较合理的灰砂比。

3.灰砂配合比及强度检验数据表：

普通砂浆中加入5%界面剂的主要目的是为了提高砂浆的粘结强度、柔韧性及和易性。

4.从以上分析结果，1：2的砂浆折压比比1：3的砂浆明显增加，而且虽然灰砂比1：1的砂浆抗折强度、抗压强度、粘结强度均比灰砂比1：2的砂浆高，但是水泥用量大，不经济。灰砂比1：3的砂浆比灰砂比1：2的砂浆粘结强度大幅度降低，虽然折压比比1：2的略高，但是效果不明显。故综合考虑，选择灰砂比为1：2最为适宜。

5.没有加界面剂的砂浆粘结抗剪破坏时，破坏面为一面瓷砖整块脱落，在脱落的瓷砖面上几乎没有砂浆粘在上面，只留下些的水泥斑渍。而添加了界面剂的砂浆粘结抗剪破坏时，两面的瓷砖上都粘有砂浆，说明破坏时是粘结层的剪力破坏在前，而后再发生粘结面的破坏。

6.下图是粘结抗拉破坏的试块照片，没有界面剂的砂浆，破坏时瓷砖面脱落，而聚合物砂浆，破坏面上瓷砖有一半面积粘有砂浆，显然，聚合物砂浆与瓷砖面的粘结性能大大增强。

7.下图分别是基准砂浆与聚合物砂浆14天龄期的SEM电镜扫描照片。基准砂浆有许多针状和絮状的水化产物，而且空隙较多。聚合物砂浆中在水泥水化产物周围，黏附和堆积着很多聚合物颗粒，这些聚合物颗粒相互连接，或以聚合物膜的形式覆盖在水化产物上起到桥接作用，而且聚合物膜构成孔壁的一部分，从而对砂浆的空隙起到封闭的作用使砂浆成为一个整体提高了内聚强度。聚合物颗粒和聚合物膜的弹性模量较低，但是有较好的柔韧性，故聚合物砂浆减小了砂浆抗压强度，但改善了砂浆的柔韧性。分散在浆体中的聚合物颗粒和聚合物膜，使硬化浆体内裂缝的传递更加复杂，韧性提高。

8.下图是聚合物砂浆与瓷砖粘结的界面SEM扫描照片。在界面上，能清楚地看到聚合物砂浆与瓷砖界面之间地聚合物膜。正是这种聚合物提供了砂浆与瓷砖之问的粘结强度。而基准砂浆，由于瓷砖面高度光滑，不能使基准砂浆形成机械嵌锁作用，也没有聚合物膜提供特殊粘结力，故结强度很低。

9.当聚合物界面砂浆中添加0.5%水泥抑碱添加剂EL1290时，水化产物钙矾石含量有了显著的提高，说明水泥抑碱添加剂EL1290的加入有利于生成钙矾石。水化生成的Ca(OH)2变少而钙矾石增多。研究发现，水泥抑碱添加剂和水化氢氧化钙会发生化学发应，生成凝胶物质。消耗了钙离子降低了氢氧化钙的含量。但本文中主要叙述玻化砖的安全粘结问题，对于水泥抑碱问题在此不过多进行叙述和探讨。

七.玻化砖安全粘结：

1.目前尚未发现高柔性聚合物专用玻化砖粘结剂产品。通过对市场玻化砖粘结剂的抽检试验表明，材料的抗拉强度很少可以达到0.5MPa以上，普遍存在的问题是砂浆的柔韧性比较低，虽然比水泥砂浆的粘结力有所加强，但仍不足以更长久黏贴住玻化砖。而对于高密度玻化砖的粘结强度和考虑到能够抵御膨、缩应力方面的安全性，其粘结材料抗拉强度值应为1.0MPa以上。

2.AB胶或钢挂胶点贴施工可以较长时间保有粘结能力，可以较好解决热胀冷缩问题，但是价格非常昂贵，全瓷砖黏贴价格非常高，所以多采用五点黏贴法进行黏贴，由于点黏贴，瓷砖和墙体之间存在很大的空位，容易成为蟑螂、蚂蚁以及其他藏污纳垢的场所，且瓷砖受外力易破碎。由于点贴，水汽易进入，在夏天时气味容易蒸腾，卫生间味道较重，且由于AB胶是化学油性的成分，含甲醛等挥发物，不环保，由于是化学性产品，容易产生老化等问题，在一定时间内还是存在脱落问题。

3.市面瓷砖粘结剂质量良莠不齐，产品真假难辨。目前玻化砖粘结剂一般均不具备柔韧性，不能克服消解膨胀、收缩应力，达不到解决玻化砖空鼓、脱落问题的实际效果。较为高档一些的玻化砖粘结剂价格比较昂贵，一般工程其成本均难以承受。另外，专用粘结剂一般适合薄层粘结，对于基层的平整垂直度要求较高。所以，目前专用粘结剂的适用性、柔韧度及粘结安全性均需要改进和提高。

4.普通1:2水泥砂浆添加5%界面剂对砂浆的空隙起到封闭的作用，使砂浆成为一个整体提高了内聚强度，改善了砂浆的柔韧性，提高了砂浆的抗剪粘结强度和抗拉粘结强度，可以减小粘结砂浆层的内力和提高粘结砂浆的抗破坏能力。综前所述砂浆的线膨胀系数是混凝土的两倍左右，是瓷砖的四倍，他们受相同的温度变化时，粘结层的变形远大于瓷砖和混凝土的变形。

所以，仅凭对于普通砂浆添加5%界面剂来对砂浆进行的改性不可以实现砂浆层和基层之间的安全牢固粘结，仍不能实现抵御消解砂浆层和瓷砖粘结面的各种应力，尤其是像玻化砖这类质地致密，表面几乎没有微孔或凹坑可以同水泥砂浆形成有效牢固的砂浆嵌锁机理的质地材料。在复杂的热胀、冷缩、震动、硬化收缩等的各种应力不断冲击下，砂浆层的抗拉能力有限粘结层仍然会存在粘结失败危险。

5.背覆胶分为单组份无砂型、单组份有砂型和双组份混合型三类。单组份砖石背覆胶是采用抗碱型的超细纳米粒子乳液和其他添加剂配置而成。双组份砖石背覆胶，A组份以进口聚合物乳液及助剂组成，B组份以无机填料和助剂组成。砖石背覆胶是专门用于湿贴玻化砖、石材等低吸水率硬质砖石的背面处理，提高瓷砖石材与粘结材料之间的粘结强度，有效解决瓷砖、石材湿贴中常见的空鼓、脱落问题。

6.背覆胶是刚柔结合耐水性材料，用刷子、滚筒、喷枪均匀涂覆于玻化砖背面后，形成均匀的铆钉状，作为中间结合层适应温度变化抵御缓解胀缩应力。经过大量实际工程应用证明，背覆胶涂刷玻化砖背面后采用自配制含5%界面剂的1:2水泥砂浆进行粘贴是迄今为止最为安全、经济、易控、实用的唯一粘贴方式。使用超强粘性的潜盾背覆胶，对砖背进行界面造毛处理，其超强的附着力及与粘结材料的双面亲和性，让粘贴更有保障。潜盾背覆胶具备优良的施工性、粘结性、柔塑性、耐候性、耐高温、耐湿热、防水性。不仅可以简单改变，提高施工效率，更可以提高粘贴质量，并且简化运输与搬运。潜盾背覆胶一次粘结敲也敲不掉，再也不用将玻化砖拒之门外。

八.基层要求及处理：

混凝土梁板柱拉毛应彻底牢固，抹灰无空鼓现象，基面干净无灰尘油污，墙体已经提前浇水湿润，槽、孔、剔凿、预埋、清理已经完成，防水材料面层适合贴砖要求，轻质墙体及烟风道部位已挂钢网抹灰处理。

1.防水部位适合选用抗碱型聚合物防水浆料做防水层，此类防水材料表面涂刷界面剂后可以直接进行瓷砖粘贴，具有抗碱性能的防水浆料可以控制瓷砖粘贴后的泛碱现象发生，保证粘结强度和防水性能。

2.轻质隔墙、风烟道、龙骨水泥板等非承重结构的轻质墙体贴砖，因瓷砖自重大，墙体牢固稳定程度有限，容易产生沉降、变形、移位，受震动感应大、失水快等不利因素容易发生瓷砖空鼓、脱落情况。此种部位为了减少瓷砖发生空鼓的可能性，通常在贴砖前都要挂层钢丝网，因为钢丝网是横纵向的结构，可以分散和平均受力程度。

3.除拉毛基层外的其他基层墙面在粘贴瓷砖前均应涂刷乳液型界面剂，以增强粘结力和减少粘结剂水分过快被基层吸收。

4.避免地暖地面瓷砖铺贴完后短期内供暖，如果在瓷砖铺装过程或完成后的很短时间内供暖就会迅速地蒸发水泥中的水分，水蒸气和热胀冷缩导致瓷砖脱空，形成空鼓。

九.施工中主要环节：

1.在玻化砖背面涂刷潜盾背覆胶后，采用添加5%潜盾界面剂的1:2水泥砂浆进行粘贴，除拉毛墙面外的所有粘贴基层均要涂刷一道潜盾界面剂后方可进行粘贴。

2.轻质隔墙、风烟道、龙骨水泥板等非承重结构的轻质墙体贴砖，应在贴砖前挂钢丝网抹灰并涂刷界面剂后进行。

3.砖底层用木方等做好固定支撑防止瓷砖的坠落，铺贴应整个空间一层一层的铺贴避免水泥砂浆凝结时间短瓷砖产生下坠。

4.聚合物水泥砂浆拌和要充分均匀防止过稀，粘结层厚度一般应在10～20㎜为宜，做好工序安排尽量减少粘贴后敲击震动。

十.玻化砖勾缝材料：

玻化砖粘贴24小时后进行勾缝，填缝材料不宜用白水泥直接勾缝，应采用柔性的具有抑碱、疏水、密实、防霉功能的专用勾缝剂进行勾缝。推荐采用抗碱型高级瓷砖填缝剂发明专利产品，专用嵌缝材料具有的柔韧性和疏水性可有效防止瓷砖的空鼓脱落。

十一.检查验收及处理：

1.金属物敲击瓷砖四角和核心部位，如果每块瓷砖超过两个点说明这块瓷砖粘贴得不实。烟风道或轻质隔墙瓷砖的敲击空鼓声音和结构墙瓷砖空鼓声音是有区别的。

2.一般来说，关于瓷砖的空鼓率，地面砖的空鼓率应控制在3%以内，主要通道上不能出现空鼓，墙面瓷砖空鼓需控制在5%以内，即一块瓷砖的空鼓面积不能超过这块瓷砖面积的5%。如果空鼓面积超出规定，就需要返工修复。

3.瓷砖如果出现空鼓现象，瓷砖厂商和施工方可能会互相推诿责任。其中瓷砖铺贴阶段的不当施工是最容易导致瓷砖出现空鼓的，因此需要格外重视。

4.为避免瓷砖空鼓，首先瓷砖铺贴的墙面、地面基层必须处理干净。务必清除墙面上的各类污物，并提前一天用水浇湿基层，将湿度控制在30～70%。瓷砖铺贴时应该预留2～5mm的伸缩缝。如果没有足够的伸缩缝，在受到热冲击膨胀或湿气膨胀的作用下，相邻瓷砖之间可能发生应力而相挤，导致空鼓脱落的现象发生。

5.墙面施工时，应由下往上分层粘贴。在分层粘贴的过程中，应采用分层回旋式粘贴方法，即每层瓷砖按横向施工：墙面砖→阴阳角→墙面砖→阴阳角→墙面砖等。这种粘贴能使阴阳角紧密牢固，比墙面砖全部贴完再贴阴阳角要好得多。

6.加气块等轻质砌体表面清扫干净，提前一昼夜进行抹灰面的浇水湿润。除需要事先拉毛的粘结基层均应涂刷乳液型潜盾界面剂后再进行粘贴。

7.在经添加5%潜盾界面剂的改性普通1:2水泥砂浆中加入EL1290型水泥抑碱剂，可有效防止瓷砖泛碱降低瓷砖空鼓脱落机率。

十二.选材推荐一览表：

十三.玻化砖保养常识：

1.茶渍、果渍、咖啡酱醋、皮鞋印等污渍使用次氯酸钠稀释液（漂白剂），使用时浸泡20-30分钟后用布擦净。

2.墨水、防污蜡霉变形成的霉点使用次氯酸钠稀释液（漂白剂）。将漂白剂涂在污渍处浸泡几分钟擦净。

3.水泥、水垢、水锈、锈斑使用EL1300清洗剂多擦几遍。

4.油漆、油污、油性记号笔、表面防污蜡层使用碱性清洁剂或有机溶剂（丙酮、三乙烯），去漆去油污剂。

5.胶锤印先使用40%的氢氧化钠溶液浸泡24小时后擦净，再用50%的盐酸溶液浸泡30分钟后用布擦净。

6.冰淇淋碱性清洁剂。

7.石灰垢用EL1300清洗剂。

我也曾让学生采用不同水热方法制备ZnO或TiO2纳米管，尽管实验步骤参考了相关文献，但做出来的形状各异，只有一个可能是纳米管（没有条件做TEM，SEM显示为缠绕的纤维状），但催化活性很差。

总的来说后面没有用浓酸处理那么长时间。

循环伏安沉积石墨基PbO2电极及其超级电容器应用

发布期：2012-04-25

二氧化铅作电极材料具广泛工业用途,能源转换装备、机合及污水处理等,其二氧化铅作铅酸蓄电池阳极性物质量使用铅酸蓄电池比能量30~40Wh/kg范围,比功率较(约200~300W /kg),循环寿命差(300~500)采用性碳(AC)电极材料超级电容具比功率高(>1 kW /kg),循环寿命(>100 000)等优点[1],两者结合组复合超级电容,PbO2/H2SO4/AC体系,研究热点[2]与工业制备铅膏铅酸电池极相比,电化沉积二氧化铅能提高阳极性物质利用率[3-4],且具优点: (ⅰ)通调整电化参数准确控制膜厚度表面形貌[5], (ⅱ)能形状复杂基体形相均膜, (ⅲ)较高沉积率

前文献报道[6-7],PbO2电沉积程,溶性反应间体存,能Pb(3价)或Pb(4价)复杂含氧基团,Velichenko[8]等研究硝酸溶液电沉积PbO2发现, PbO2电沉积程受电转移或Pb2+扩散限制,反应机理:

第步形吸附含氧基团OH,随该含氧基团与Pb发化反应形溶性反应间体,能含Pb(3价),进步氧化形PbO2

作复合超级电容体系极材料,循环伏安沉积石墨基PbO2具电极厚度薄,石墨集流体硫酸抗腐蚀等优点,能够与性碳负极匹配本文重点研究用循环伏安石墨板基底沉积PbO2薄膜电极,并与性碳负极组装混合超级电容器,并运用恒流充放电、循环寿命、交流阻抗等电化研究其电化性能

1·实验部

1.1负电极制备

选用石墨板作极PbO2沉积基体,厚度1. 055 mm,面积1×1 cm2石墨板用离水清洗干净,再2. 5 mol·L-1NaOH进行电化除油(阳极电流300 mA·cm-2,间30min),再于1. 5 mol·L-1HNO3浸泡10 min,离水洗净,烘干采用三电极体系进行循环伏安电沉积石墨基PbO2薄膜电极,所电化操作均德ZAHNER-IM6型电化工作站进行PbO2电极制备实验装置三电极体系(图1),处理石墨板作工作电极,选用铂片电极作电极,饱甘汞电极(SCE)作参比电极本文所电势都相饱甘汞电极言,实验操作均(25±1)℃进行电镀液组0. 5 mol Pb(NO3)2+1 molHNO3,循环伏安电沉积电势扫描范围(0. 4~2. 0 )V,扫描速率20 mV/s,循环周期别采用50100

负极性碳电极制备工艺(图2)所示性碳、导电剂(乙炔黑)添加剂进行均匀混合,添加定量粘结剂聚四氟乙烯(PVDF),性炭与乙炔黑、聚四氟乙烯按质量比0. 85：0. 10：0. 05,加入适量水乙醇搅拌均匀,进行浆处理,涂布钛箔集流体制预型件,真空干燥,定压力进行压制型,即制定尺寸负极电极片

1.2　电极材料测试

考察电极表面PbO2颗粒表面形貌,用立公司4800型扫描电显微镜(SEM)析PbO2电极表面形态粒径研究实验制备PbO2电极材料晶型,采用本Rigaku D/Max-ШA型X射线衍射仪所品进行XRD析,使用Cu-Kα射线(λ=1.540 56 A)管压40 kV,管流300MV,扫描速度8°min-1,2θ扫描范围20~70°

1.3超级电容器组装与测试

用循环伏安沉积制备石墨基PbO2电极作极,性碳电极作负极,电解液采用1. 28 g·cm-3H2SO4溶液,孔碳纤维纸作隔膜,组装混合超级电容器并研究其恒流充放电、循环寿命、交流阻抗等电化特性循环伏安(CV)测试德ZAHNER ELECKTRIC公司IM6e电化工作站进行循环寿命测试LAND 2000充放电测试仪测试交流阻抗测试德ZAHNER ELECKTRIC公司IM6e电化工作站进行,工作电极施加幅值交流信号(5mV)通检测所电流信号复数阻抗,析阻抗图谱我需要体系信息

2·结与讨论

目前应用较电化沉积通恒电流、恒电压、循环伏安等[5, 9-11]电化沉积PbO2程电极表面形貌结构主要受传质程影响恒电流沉积通调节沉积电流电镀液性物浓度,减传质限制,进达控制PbO2结构[12]恒电压沉积通调节沉积电压控制PbO2结构[5]电沉积程,电流密度影响电极表面电化反应决定性素,理论恒电流沉积能更效控制沉积程沉积速率[13],恒电流恒电压制备PbO2电极性能进行比,结发现恒电流制备PbO2电极性能要优于恒电压[5]循环伏安沉积主要应用于制备导电聚合物,用于合氧化物报道非少,能氧化物导电性般较差,电沉积形层膜表面电阻增,阻止电沉积进步进行[14]PbO2具良导电性,能够持续发电沉积反应,用循环伏安进行电沉积循环伏安制备程,由于电流电压都变化,所程更复杂

2.1　PbO2电极电沉积程

循环伏安沉积石墨基PbO2薄膜电极,三电极体系,电镀液通恒电流/恒电位仪产循环伏安电位差,使铅化物发氧化原变化,沉积作工作电极石墨板基体PbO2薄膜电极循环伏安制备,工作电极说,根据电镀液铅化物发反应电极电势范围加循环伏安电压,定电压范围内,于工作电极说,电流负,石墨板基体阴极,电镀液铅化物先驱体首先发阴极电沉积电压变化使电流反向变,石墨板基体变阳极,沉积铅化物先驱体阳极氧化较高氧化态电流再变负,沉积反应发,循环, PbO2便层层沉积石墨板基体石墨板基底电极0. 5 molPb(NO3)2+1 molHNO3电镀液,电势扫描范围(0. 4~2. 0)V,扫描速率20 mV/s,循环周期别采用50100,图3石墨基底电极电镀液循环伏安电沉积图由图知: PbO2沉积溶解程都迅速,氧化原峰电流突跃,向扫描程,电势达1. 7 V,PbO2始凝结核,随着电势增加PbO2镀层断增,直反向扫描电势达1. 55 V结束1.5 V左右始发原反应,反向扫描直1. 0左右才结束,呈现较宽PbO2原蜂,说明PbO2完全原仍比较慢程,所终石墨板基底电极沉积PbO2量要于溶解PbO2量,经50100循环周期都能形比较PbO2薄膜电极

2.2扫描电显微镜(SEM)析

采用循环伏安石墨基底沉积PbO2涂层, 50100循环周期所制备PbO2电极扫描电显微镜(SEM)测试照片(图4), (a)50周期所制备PbO2电极, (b)100周期所制备PbO2电极同周期沉积膜形貌同,由图知:50循环周期沉积物颗粒规则,形貌裂,易剥落随沉积周期增加,l00循环电极表面裂缝再见,表面呈凝胶状

由凝胶知电极表面能既二氧化铅晶体,二氧化铅结构水合物,其式PbO(OH)2,形1晶体凝胶体系由于

平衡反应进行,整体系凝胶密度能维持临界值,电导电率质导电率均较高结构,质电放电机理[15]:

即等量电质进入二氧化铅(包括未水化晶体及水化定形相),结构水合物电极反应速率及电化性由电质其输送速率控制,结构水合物定程度能提高电极放电性能

2.3　X-射线衍射(XRD)析

进步确定电极表面晶相组,实验电极进行XRD测试,结(图5)所示采用循环伏安制备电极衍射谱图相比较复杂由图知: 100循环周期所制备电极同存PbO2、石墨(graphite)Pb(NO3)2,谱图graphite强特征衍射峰,应该由于石墨板(graphite substrate)作PbO2电极集流体, PbO2沉积其性物质间间隙,所测试现集流体石墨板衍射峰谱图几Pb(NO3)2特征衍射峰衍射峰强度,知其电极含量,由于电沉积程发Pb(NO3)2电镀液,且PbO2电极表面吸附质带电荷,电荷平衡原理使NO-3极易吸附电极表面,量蒸馏水清洗电极表面能全部除表面负电荷,PbO2电极内部结构存少量Pb(NO3)2谱图较四结构β- PbO2特征衍射峰,知其电极主要比发现50循环周期所制备电极主要β- PbO2,100循环周期所制备电极主要相差,说明100循环周期所制备电极表面二氧化铅结构水合物凝胶并能产相应特征衍射峰恒电流沉积制备电极材料α- PbO2β- PbO2混合物,α- PbO2含量随着沉积电流减减,电流密度减1 mA·cm-1, PbO2电极仅含β-PbO2[12]恒电压沉积电极α- PbO2β- PbO2混合物[5]循环伏安沉积复杂程,电化性能言,α-PbO2结构面比β-PbO2更加紧密,品起使颗粒间更电接触传递作用,紧密结构使α-PbO2放电性能面远β-PbO2,β-PbO2PbO2/AC混合超级电容器比α-PbO2具更电化性[12, 16],所通循环伏安沉积电化性较电极材料

2.4　PbO2/性碳混合超级电容器性能研究

2. 4. 1恒流充放电性能研究　采用50100循环周期所别制备PbO2薄膜电极作极,性碳电极作负极, 1. 28 g·cm-3H2SO4溶液作电解液组装混合超级电容器,250 mA·g-1电流密度, 0. 8~1. 86 V电位区间内进行恒流充放电性能测试,图6两种电极别组电容器充放电曲线比由图知: 50100循环周期所制备PbO2电极组电容器充放电性能都较,50周期PbO2电极组电容器放电IR降较,能电极表面所存裂缝导致其导电性,所内阻较100周期PbO2电极组电容器放电IR降较,放电间更,说明其电极沉积物与石墨集流体接触紧密且导电性IR降放电曲线陡降部,由电容器欧姆内阻导致根据公式:

Cm比电容值,△t间差,△V电压差,m性物质质量值,计算性物质比容量由公式计算100循环周期所制备PbO2电极组电容器比容量112. 8 F·g-1, 50循环周期所制备PbO2电极组电容器比容量80.3 F·g-1所, 100循环周期条件所制备PbO2电极放电性能要优于50循环周期条件,与SEM结构水合物定程度能提高电极放电性能结论相吻合

2. 4. 2　循环寿命测试　图7用100循环周期

所制备PbO2电极作极与性碳负极组装混合超级电容器,1. 28 g·cm-3H2SO4溶液循环寿命图,电流密度500 mA·g-1,充放电电压区间0. 8~1. 86 V,由图知混合电容高比容量达96. 8 F·g-1,且经2 000深循环比容量仍能达89. 2 F·g-1,容量保持率高达92%且较稳定性由图知电容库仑效率始并高,随着充放电循环进行比较升程,经概200循环能达比较高效率,升变缓慢极性物质二氧化铅激程,随着充放电循环进行,电解液硫酸逐渐进入二氧化铅与反应,电极深处性物质才充利用起由于负极性碳电极双电层电容性能稳定,混合超级电容性能主要决定于极二氧化铅电化性能,所库仑效率稳定升程,库仑效率总体比较高,能达85%[12, 17]

2. 4. 3　交流阻抗测试　图8用100循环周期所制备PbO2电极作极与性碳负极组装混合超级电容器路电位交流阻抗复平面图,加5 mV弦激发波,频率范围10-2~10+5Hz曲线由半圆非垂直于实部直线组,高频区阻抗代表电解质/氧化物电极界面电荷传输反应所引起阻抗Rc,t其数值通由半圆直径表达,低频区直线则溶液离氧化物电极界面扩散所引起Warburg阻抗[18]由图知混合电容器表现并非纯电容特性,电极表面存氧化原反应,电荷迁移产拉第准电容,并且扩散程控制电荷迁移反应高频曲线与实轴交点,知,该混合超级电容器溶液电阻(Warburg)约0. 86Ω,半圆半径知反应电荷迁移电阻(Rct)约2. 74Ω

3·结论

石墨板具优良导电性强搞腐蚀能力,浓硫酸种集流体材料本文利用循环伏安石墨板基底沉积PbO2薄膜电极,别采用50100循环周期制备PbO2电极,通SEMXRD研究电极表面形貌结构特性发现电极表面明显区别,前者表面现裂缝,者表面结构致密沉积PbO2颗粒主要均β- PbO2用两种同循环周期所制备PbO2电极与性碳电极匹配组装混合超级电容器,恒流充放电比曲线说明100循环周期所制备PbO2电极放电性能要优于50循环周期,与SEM结论相吻合循环寿命测试表明混合电容器500 mA·g-1电流密度比容量达96. 8 F·g-1, 2000深循环容量保持率高达92%交流阻抗显示电容器欧姆内阻,说明石墨板与性物质PbO2接触紧密且导电性采用循环伏安制备石墨基PbO2电极超级电容具电化性能,超级电容器领域着潜应用价值,何进步提高电容器性物质比容量继续研究重点

这样的提问没有意义

建议自己下去查查资料

---