钴离子共沉积二氧化铅复合阳极材料的制备与性能

发布时间：2021-04-28 13:34

　　锌电积工业目前普遍使用Pb-（0.75～1.0）wt%Ag合金作为阳极,但仍存在析氧过电位高、导电性差、机械强度低等不足。新型复合二氧化铅惰性阳极因具有耐腐蚀性能强、导电性好等优点而受到关注。本论文首先使用旋转圆盘电极探讨了 β-PbO2-CoOx电沉积行为,获得合成β-Pb02的最优条件。然后在恒电流条件下用复合电沉积技术制备了新型复合惰性阳极材料Pb-Sn-Sb/α-PbO2/β-PbO2-CoOx,并通过测试其析氧电催化活性以及耐腐蚀性优化了沉积条件。最后测试了新型复合惰性阳极材料在模拟锌电积体系中的电化学稳定性。通过实验,得到如下主要结论:在酸性镀液中,当Co（NO3）2·6H2O浓度为30g·L-1,Pb（NO3）2浓度为200g·L-1,硝酸的浓度为15 g·L-1,沉积温度为30 ℃时,二氧化铅的沉积速率和沉积量达到最大值。稳态极化曲线显示沉积二氧化铅的最合适电流密度为0.006 A·cm-2。SEM测试结果显示,与β-PbO2相比,β-PbO2-CoOx复合镀层具有更小的晶颗粒。β-PbO2 镀液中 Co（NO3）2·6H20 浓度为 40 g·L-1,Pb（NO3）2... 

【文章来源】：昆明理工大学云南省

【文章页数】：88 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 锌电积发展概况
        1.1.1 锌电积过程
        1.1.2 锌电积过程节能措施
    1.2 锌电积用惰性阳极材料
        1.2.1 铅及铅基合金
        1.2.2 二氧化铅阳极
    1.3 二氧化铅阳极改性
    1.4 旋转圆盘电极
    1.5 论文研究意义与内容
        1.5.1 论文研究意义
        1.5.2 论文研究内容
第二章 实验原理及其测试方法
    2.1 电化学分析测试技术
        2.1.1 循环伏安法
        2.1.2 析氧电催化活性测试
        2.1.3 耐腐蚀性测试
    2.2 其它测试
    2.3 二氧化铅阳极材料的制备
    2.4 实验材料及设备
第三章 PbO_2-CoO_x沉积层旋转圆盘电极制备工艺研究
    3.1 六水合硝酸钴浓度对β-PbO_2-CoO_x电沉积过程的影响
    3.2 硝酸铅浓度对β-PbO_2-CoO_x电沉积过程的影响
    3.3 硝酸浓度对β-PbO_2-CoO_x电沉积过程的影响
    3.4 镀液温度对β-PbO_2-CoO_x电沉积过程的影响
    3.5 本章小结
第四章 锌电积用复合阳极材料的制备及电化学性能
    4.1 Pb-Sn-Sb/α-PbO_2/β-PbO_2-CoO_x复合惰性阳极材料的制备
    4.2 Pb-Sn-Sb/α-PbO_2/β-PbO_2-CoO_x复合惰性阳极材料的电化学性能
        4.2.1 Co(NO_3)_2·6H_2O浓度对Pb-Sn-Sb/α-PbO_2/β-PbO_2-CoO_x电化学性能的影响
        4.2.2 Pb(NO_3)_2浓度对Pb-Sn-Sb/α-PbO_2/β-PbO_2-CoO_x电化学性能的影响
        4.2.3 镀液温度对Pb-Sn-Sb/α-PbO_2/β-PbO_2-CoO_x的电化学性能的影响
        4.2.4 电流密度对Pb-Sn-Sb/α-PbO_2/β-PbO_2-CoO_x的电化学性能的影响
    4.3 Pb-Sn-Sb/α-PbO_2/β-PbO_2-CoO_x与传统铅银合金阳极的性对比
        4.3.1 析氧电催化活性的对比
        4.3.2 Pb-Sn-Sb/α-PbO_2/β-PbO_2-CoO_x的物理性能
    4.4 本章小结
第五章 新型复合阳极材料的锌电积模拟实验
    5.1 恒电流极化
    5.2 槽电压
    5.3 电流效率及电耗
        5.3.1 电流效率
        5.3.2 电耗
    5.4 强化腐蚀寿命
    5.5 镀层与溶液成分变化
    5.6 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
致谢
参考文献
附录


【参考文献】：
期刊论文
[1]甲磺酸体系电沉积法制备电沉积铜用新型铅合金阳极材料性能研究[J]. 袁飞刚,陈步明,郭忠诚,刘建华,周松兵.  材料导报. 2013(10)
[2]浅谈降低锌电积过程电耗的措施[J]. 侯剑.  科技创新与应用. 2012(28)
[3]湿法炼锌副产铜渣的综合利用[J]. 鲁兴武,邵传兵,易超,李俞良.  有色金属(冶炼部分). 2012(06)
[4]Morphology of alpha-lead dioxide electrodeposited on aluminum substrate electrode[J]. 陈步明,郭忠诚,杨显万,曹远栋.  Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2010(01)
[5]锌电积用惰性阳极材料的研究现状[J]. 张冬,郭忠诚.  云南冶金. 2008(06)
[6]电沉积掺杂二氧化铅表面的研究进展[J]. 陈步明,郭忠诚,杨显万,张杰磊,龙晋明.  中国有色金属学报. 2008(09)
[7]锌电积阳极板材的研究发展现状[J]. 康斌.  四川冶金. 2008(02)
[8]我国锌冶炼现状及近年来的技术进展[J]. 蒋继穆.  中国有色冶金. 2006(05)
[9]锌电积节能措施的研究现状[J]. 王彦军,谢刚,杨大锦,李永佳,肖婷蔓.  南方金属. 2006(02)
[10]锌电解节能途径的探讨[J]. 李文.  湖南有色金属. 2005(01)

博士论文
[1]新型节能阳极材料制备技术及电化学性能研究[D]. 陈步明.昆明理工大学 2009

硕士论文
[1]Pb-Ca-Sn合金阳极材料制备及性能的研究[D]. 周松兵.昆明理工大学 2013
[2]工艺参数对锌电积电流效率及直流电耗影响的研究[D]. 郭仁俊.东北大学 2009



本文编号：3165568