低析氧电位电极的研究与制备

发布时间：2025-03-15 03:19

　　电沉积钴作为金属钴冶炼的主流工艺,在生产过程中会产生氯气对车间环境以及工人健康构成极大威胁。绿色膜法金属电积生产技术是湿法冶金领域的一种全新工艺,该工艺能够消除氯气的产生,其核心部分有:(1)离子选择性膜(2)电沉积所用阳极(3)极膜一体化装置。本文针对该技术中所用电沉积阳极做出了诸多尝试,对已有电极进行电化学改性以及探索性的进行了新的电极制备过程。并通过交流阻抗谱(EIA)、循环伏安曲线(CV)、析氧极化曲线、析氯极化曲线、寿命实验等进行分析。电极的改性类型包括向不锈钢基体二氧化铅电极的涂层溶液中加入镧来改善它的表面形貌,增强电极基体与镀层的结合力等电化学性能;使用同种方法对Ti/PbO2电极进行改性,在其镀层溶液中加入了具有催化硬化作用稀土元素铈,此种改性方法使得电极的析氯和析氧电位同时提高了0.4 V左右,同时延长了电极的寿命周期。钛基铂族金属电极是采用成品电极,对其进行电化学性能测试,EIA显示能反应出电极基体与镀层结合能力的Rp值普遍较小,CV显示铂族电极的表面电荷容量都较大。且析氯析氧电位很低便于对槽电压进行控制。电极具有长达5年多的寿命,这大大降低了频繁更换电极的成本。Ti...

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 电积钴工业现状
        1.1.1 钴的工业行情
        1.1.2 电积工艺的发展
    1.2 电积阳极的现状及种类
        1.2.1 铅及其合金阳极
        1.2.2 钛基体阳极
        1.2.3 不锈钢基体阳极
    1.3 课题背景
    1.4 实验研究内容
        1.4.1 实验目的
        1.4.2 阳极的析氧机理
2 实验设计
    2.1 当前电极制作方法及基体的分类
        2.1.1 电沉积法
        2.1.2 磁控溅射法
        2.1.3 溶胶凝胶法
        2.1.4 涂覆烧结法
    2.2 本实验电极的制作
    2.3 电极的分析方法
        2.3.1 交流阻抗图谱分析
        2.3.2 循环伏安曲线分析
        2.3.3 析氧析氯极化曲线分析
        2.3.4 强化寿命试验
    2.4 实验仪器与试剂
3 非钛基体电极的制备与研究
    3.1 不锈钢基体电极
        3.1.1 基体的预处理及电极制作
        3.1.2 电极的性能分析
    3.2 铅银掺混电极
    3.3 本章小结
4 电镀法制作钛基体电极及其电化学分析
    4.1 钛基体铅铈电极的制作及分析研究
        4.1.1 钛基板基体的预处理
        4.1.2 铅铈电极的制作
        4.1.3 铅铈电极的性能分析
    4.2 钛基铂族电极的分析研究
        4.2.1 钛基铂族电极制作
        4.2.2 钛基铂族电极的性能分析
    4.3 本章小结
5 涂覆法制作钛基体电极及其电化学分析
    5.1 涂覆法工艺简介
    5.2 钛基体锡锑中间层电极的制作及分析研究
        5.2.1 钛基板基体的预处理
        5.2.2 Ti/Sn、Sb/Mn、Ce、La电极的制作
        5.2.3 Ti/Sn、Sb/Mn、Ce、La电极的性能分析
    5.3 钛基锡锑钌铅电极的制作及分析研究
        5.3.1 钛基体的预处理
        5.3.2 钛基锡锑钌铅电极的制作
        5.3.3 钛基锡锑钌铅电极的性能分析
    5.4 本章小结
结论
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果



本文编号：4035076