填充床电极反应器电沉积铜的影响因素实验研究

发布时间：2024-05-28 20:36

　　本实验主要采用的主体工艺为填充床电极反应器，利用电沉积法去除含铜废水中的铜离子。采用SEM、XRD、CV、极化曲线、EIS分析手段描述电沉积铜的物化特性；应用本课题组针对有机物氧化所提出的“阶段反应理论”，以浓度c(t)/c0、平均电流效率(ACE)和能耗(Esp)为衡量指标，验证阶段反应理论是否能准确预测电沉积铜的电化学行为，具体结论如下： (1)通过流动方式，电沉积时间、流速和槽压的SEM图对比可知动态条件下，电沉积时间为6h，进水流速0.6L/h，槽压为6V时电沉积铜的晶体表面堆积较紧密，电沉积效果明显，铜的去除率较高。 (2)通过流动方式，电沉积时间，流速的XRD图对比可知其生成的是单质铜；动态条件下更易于晶粒的长大；随着电沉积时间的延长，晶核的形成速率大于其生长速率，晶粒尺寸有所减小。且通过结晶度的大小比较可得，各种对比条件下动态的，电沉积时间为6h，流速为0.6L/h时电沉积生成的铜的晶粒质点分布更规则。 (3)填充活性炭后其活性位点数量远大于非填充床的，析铜过电位也随之变大，且交换电流密度i0变大，电阻变小，故该条件下电沉积铜的效果较好；增大铜离子浓度时，其还原峰的电流密...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图3-1不同流动方式的扫描电镜图

唯一不同的是其是在动态条件下，由恒流蠕动泵以0.6L/h的流速下补充电解液的方式电沉积铜。由以上两图对比可知，图(b)在动态条件下电沉积铜的晶体表面堆积较紧密，电沉积效果明显，去除铜的去除率较高。电沉积是经过化学氧化还原反应实现的，由化学平衡常数的特性也可知动态条件下补充铜离....

图3-2不同电沉积时间的扫描电镜图

且随着电沉积时间的延长，镀层厚度逐渐增加，铜颗粒的外观尺明显增大，致密度也明显提高。图3-2(a)的铜镀层分布较疏松，团聚现象不明显，但图3-2(c)其电沉积效果十分明显，且铜镀层致密度高。3.1.3不同流速的对比

图3-3不同流速的扫描电镜图

且随着电沉积时间的延长，镀层厚度逐渐增加，铜颗粒的外观尺寸明显增大，致密度也明显提高。图3-2(a)的铜镀层分布较疏松，团聚现象不明显，但图3-2(c)其电沉积效果十分明显，且铜镀层致密度高。3.1.3不同流速的对比

图3-4不同电压的扫描电镜图

(a)4V(b)6V图3-4不同电压的扫描电镜图Figure3-4TheSEMofthedifferentvoltage图3-4为不同操作电压下电沉积铜的扫描电镜图，均放大2000倍。其操作条件为静态电沉积，铜离子浓度5g/L，电沉积时间为2h。由....

本文编号：3983697