新型化学电源-碱性高铁电池初探

本文采用新型电极材料—高铁酸盐作为电池正极活性物质，以Zn，Cd，Fe，Al四种金属为负极，以浓KOH水溶液为电解质装配成实验电池，对其放电行为进行了初步研究，并剖析其中的实验现象。结果表明：难溶高铁酸盐作为潜在的电池正极活性物质，不仅有可行性，而且具备潜在的优势。     

双阴极室隔膜电解制备高铁酸盐及其应用

采用双阴极室隔膜电解槽电解制备高铁酸钾,以铁丝网作为阳极材料,石墨碳棒作为阴极材料,两极室用Nafion117阳离子交换膜隔开.探索不同NaOH浓度、电解液成分、电流密度以及助剂对高铁酸盐产率的影响.并用制得的高铁酸盐降解苯胺,考察了pH值、反应时间、苯胺初始浓度以及高铁酸盐投加量对苯胺去除率的影响.助剂KIO 4、石墨和ZnCl 2的添加无法提高高铁酸盐的生成.在pH=10、n（苯胺）∶n（Fe）=1∶10、处理时间30 min的条件下,苯胺的去除率可达80.60%.     

高铁酸盐体系的掺杂效应

研究了Zn2 、Al3 等阳离子和石墨、MnO2等固态物质对高铁酸盐体系掺杂时,高铁酸盐溶液的分解反应动力学,发现Zn2 、石墨等对FeO42-有稳定作用,Ni2 、Co2 、MnO2等对FeO42-则有强烈的催化分解作用,为高铁酸盐电池材料的选取和电解法制备高铁酸盐条件的优化提供有益的实验依据.     

快速电合成法制备多功能复合高铁(铝)酸盐水处理剂

采用两阴极夹-阳极且阳极室较窄的电解池，以铁丝网为阳极、浓氢氧化钠(或含铝)溶液为阳极液、全氟离子膜为隔膜，可快速电合成高浓度的高铁酸钠(0．30—0．48mol/L)复合水处理剂溶液，该溶液也可用于制备高铁酸钾。最佳条件：温度308K，氢氯化钠浓度16mol/L，表观电流密度300A／m^2,阳极室厚度20mm，时间4-6h。实验表明：铝酸盐的存在对高铁酸盐的电合成有较大的抑制作用；由碘化钾、硅酸钠和氯化铜组成的复合添加剂对高铁酸盐的稳定效果明显好于其它几种稳定剂。     

纳米级铁酸盐的制备及其电化学性能

用简化工艺的化学氧化法快速合成电池级纳米铁酸盐材料,并研究了制备过程中吸收碱液浓度对产品产率和纯度的影响.采用循环伏安法研究六价铁在碱性电解液中的还原特性,比较了Zn-K2FeO4,Zn-BaFeO4及Zn- SrFeO4电池和添加不同添加剂的Zn-BaFeO4电池的放电性能.研究结果表明:高铁酸钾在7 mol/L KOH 溶液中还原电位在0.2 V左右,溶液电极过程主要受扩散控制;以BaFeO4作为超铁(VI)电池的正极材料时,电池的放电容量最大,尤其是添加3%KMnO4 2?(OH)2作添加剂的Zn-BaFeO4电池,其综合性能最佳.     

高铁酸钾溶液热稳定性研究

电化学合成的高铁酸钾溶液有较高的活性。其分解过程为一级反应，反应活化能为12．7kJ／mol。硅酸钠对增加其稳定性有较大的帮助。固体高铁酸钡中加入微量该物质，其稳定性得到较大改善。     

高铁酸钡的制备及电化学性能研究

主要研究了正极材料BaFeO4的合成并利用XPS法对产品纯度进行检测。将BaFeO4作为一次性碱性电池中的正极活性物质，研究不同电解质溶液浓度下和不同材质的隔膜下的放电性能，发现以饱和Ba(OH)2和13mol／LKOH混合液为电解质溶液的电池放电比容量最高。另外采用WhatmanGF／A隔膜也可以明显改善高铁酸盐碱性电池的放电性能。     

多电极电解制备高铁酸盐及参数条件优化

采用自制多电极高铁酸盐电化学装置,运用单一变量法研究了多个电解条件对高铁酸盐生成的影响,并对电解条件参数进行优化。结果表明,电解液流动性有利于阳极OH^?的补充和氢气的外溢,有助于高铁酸盐的生成;电极板采用3阳极2阴极布置方式可提高电子传递效率和降低还原氢的分布,促进高铁酸盐的生成;极板间距可影响电路效率和析氢程度,进而影响高铁酸盐生成;电流密度适当增加可促进高铁酸盐的生成,而过高会导致析氧副反应增强,抑制高铁酸盐的生成;电解液温度的增加能够提高高铁酸盐生成速率,但也会降低其稳定性;电解液浓度增加促进高铁酸盐生成的同时,阳极钝化也会逐渐严重。采用多电极电解时最优极板间距为2 cm、电流密度55 mA/cm²、温度55 ℃、电解液浓度16 mol/L,在最优条件下高铁酸盐浓度为19 mmol/L,电流效率为66%。本次研究为进一步实现高铁酸盐多电极电解制备及应用提供了理论基础。     

固体高铁酸钡的稳定性研究

经过对固体高铁酸钡在不同温度下的稳定性研究，发现热分解是导致高铁酸钡稳定性较差的重要因素。对该物质进行表面处理和加入微量的添加剂可以明显改善其稳定性。     

高铁酸盐亟待开发

自1841年Fremy首次合成高铁酸钾以来,经过100多年的探索,人们又发现高铁酸盐实验室及工业化生产的多种制取方法,并逐步认识了高铁酸根的结构和性质,使之在现代化工业生产领域里的应用初露头角。     

亚铬酸盐滴定法测定高铁酸钾

以亚铬酸盐氧化还原反应为基础建立了高铁酸钾的滴定分析方法,对滴定分析条件进行了优化研究,结果表明,用碱度为11～12M的亚铬酸盐溶液测定高铁时,测定结果稳定,与用亚砷盐酸法测的结果一致,方法简便、快速、准确,与亚砷酸盐法相比,该法特别适合于低浓度的高铁酸钾溶液的定量分析。     

高铁酸钾降解农药敌敌畏及其残留检测方法

利用农药残留快速检测法——乙酰胆碱酯酶抑制法进行测定,研究了高铁酸钾对敌敌畏农药的消毒效果。研究发现CO₂是乙酰胆碱酯酶法测定高铁酸钾对敌敌畏农药消毒效果的理想中和剂。在3min吸光度变化值(ΔA)与敌敌畏质量浓度(ρ)之间存在关系式：ΔA＝-0.1096lgρ+ 0.2227。在20～80mg/L敌敌畏水溶液中加入800mg/L K₂FeO₄处理15min可使敌敌畏质量浓度降低到0.05mg/L以下。     

高铁酸钾的制备及其对水中As(III)、Pb(II)的去除效能研究

利用正交法得出次氯酸盐氧化法合成高铁酸钾的最佳工艺条件,以FTIR、XRD、SEM、EDS、TEM表征证实其纯度可达95%. 在砷、铅单独及复合污染的处理中比较了K2FeO4投加量、起始pH对处理效果的影响. 实验表明,当砷、铅起始质量浓度为2 mg/L,溶液pH 65,铁砷质量浓度比为16或铁铅质量浓度比为4时,沉淀后水中砷、铅质量浓度均可低于10 g/L;K2FeO4同样能有效处理砷铅复合污染,在K2FeO4投加量为24 mg/L时,对砷、铅的去除率分别为9930%和100%;与单独污染相比,低K2FeO4投加量下,砷与铅的竞争关系明显.通过结合Visual 〖JP2〗MINTEQ化学平衡模拟软件对实验机理进行分析表明:高铁酸钾通过氧化、电中和及表面络合等作用去除水中砷、铅.〖JP〗     

复合高铁酸盐片剂的制备研究

用浓碱水溶液中次卤酸盐氧化法制备出黏糊状的高铁酸盐,加入粘土、无水硫酸钠与高铁酸盐制成不同比例的复合高铁酸盐,并对其溶出的高铁酸根浓度进行测定.探讨了黏土、无水硫酸钠的加入量及加入顺序对复合高铁酸盐稳定性的影响,找到了制备复合高铁酸盐片剂的最佳条件,在此条件下制备的复合高铁酸盐片剂具有较高的稳定性,研究结果极具工业应用...     

复合高铁酸盐片剂的制备及对印染废水的处理研究

在黏糊状的高铁酸盐中加入不同比例的稳定剂制备复合高铁酸盐,并将其压成片剂,然后用复合高铁酸盐片剂对不同染料的印染配水进行脱色实验.实验结果表明复合高铁酸盐片剂对不同染料印染配水的脱色率最高可达90%以上,可用于印染废水处理.     

高铁酸钾对水中锑的去除机理研究

采用实验室制备的高铁酸钾对水溶液中的三价锑进行去除性能研究. 高铁酸钾对水中三价锑的去除包含2步:一是高铁酸钾对三价锑的氧化,二是原位生成的高铁酸钾分解产物对锑的吸附. XRD和FTIR检测表明高铁酸钾的分解产物符合无定型的2线水铁矿,比表面积大,孔隙率高. 吸附实验结果表明:低pH值更有利于锑的吸附;而离子强度对锑的吸附,在pH 3.5 ~5.5与pH 5.5~7.0这2个区间有着截然相反的影响;吸附动力学过程拟合以准二级动力学拟合最好(R2=0.999 1),说明以化学吸附为主;吸附等温线拟合以Freundlich模型最优(R2=0.980 4),而使用Langmuir-Freundlich模型拟合时最大吸附量的理论值可达到129.93 mg/g. 通过吸附前后样品的FTIR表征表明在吸附锑的过程中形成了内层络合物和外层络合物.     

超铁电池的研究及展望

以六价铁化合物作为正极材料的超铁电池具有很高的能量。文中对六价铁化合物的应用、合成方法、化学分析、材料的稳定性研究及放电性能领域的研究动态作了介绍。指出超铁材料的稳定性是该电池研究面临的重大问题，并对超铁电池的进一步研究提出了初步的设想。     

头孢克罗的合成方法研究

采用"一锅烩"法,以7-戊二酰氨基-3-羟基-3-头孢烯亚砜双二苯甲酯为原料,二氯三苯基膦为氯化剂,与脱戊二酰基反应,并用异丁醇还原亚砜合成7-氨基-3-氯-3-头孢烯酸二苯甲酯的合成方法,选择苯甘氨酸酰氯盐酸盐为酰化剂,再还原脱去二苯甲烷可获得头孢克罗。产物结构经IR,NMR和MS等方法予以确证。