草酸阳极氧化法制备氧化铝薄膜的微观结构及性质

目的使用阳极氧化法在草酸电解液中制备出氧化铝薄膜并分析其微观形貌和结构,从而提高材料的抗腐蚀性能,使铝合金在生产生活中的应用更加广泛.方法以2024铝合金为阳极,铂丝网电极为阴极,采用阳极氧化法在草酸电解液中制备氧化铝薄膜.实验中使用了恒电流法和恒电位法条件下四种不同电化学参数,制备氧化铝薄膜.通过扫描电子显微镜观察不同实验条件下的氧化铝薄膜表面形貌,利用X射线衍射仪对氧化铝薄膜结构进行表征,采用粗糙度测量仪测量薄膜表面粗糙度.结果随实验时间和电流密度增加,样品的阳极氧化程度加深,当实验时间为4 000 s、电流密度为0.04 A/cm~2时,阳极氧化程度最深;在阳极氧化过程中采用不同的电流密度和不同的电压,产生的氧化铝薄膜形貌不同.结论采用草酸电解液阳极氧化法可以在铝合金样品表面制备出多孔氧化铝薄膜,该薄膜为晶态结构.     

化学镀中金属对异丙胺甲硼烷阳极氧化的催化活性

本文研究了在硼酸和柠檬酸盐溶液中,异丙胺甲硼烷(IPAB)在金、铂和镍电极上的阳极氧化.着重研究IPAB作还原剂与化学镀中三种金属的催化活性,由三种金属电极的极化曲线分别求出了特征电位、表观活化能、稳定电位.由阳极氧化的电流-电位曲线探讨了IPAB的浓度、溶液的pH值和温度对阳极氧化的影响.在阳极电流密度为1.0×10~(-4)A/cm~2时,由特征电位值计算得出的三种金属对异丙胺甲硼烷阳极氧化的催化活性顺序为:Ni>Au>Pt.此结果与由求得的表观活化能所推论的结果相一致.     

铝电解中的电极过程——Ⅰ.阳极过程

研究了铝电解中的阳极反应、阳极过电压、电解质对炭电极的湿润性、双电层电容、交流阻抗、阳极效应等阳极过程,得出了可以相互证明的结论·①在阳极区可发生5个电化学反应,阳极产物分别是CO,CO2,COF2,CF4和F2;②在电流密度为002～12A/cm2范围内符合Tafel方程·反应控制步骤为化学反应CxO·O分解反应的迟滞,反应级数为05级;③测量了冰晶石氧化铝熔体在石墨电极上的湿润性和双电层电容·发现在10V左右,湿润角有一最大值,双电层电容有一最小值,因此认为此电位为零电荷电位;④提出了发生阳极效应的新机理·认为当电解质中Al2O3...     

熔盐电解法生产铅-钙合金的电化学研究

用连续脉冲-示波器法和电位扫描法测量了CaCl_2-CaF_2系和 CaCl_2-CaF_2-PbCl_2系熔体的反电动势和电位扫描图。研究发现,在 0.1—4 A/cm~2的电流密度区间,含 PbCl_2熔体的反电动势为1.1—1.3 V,只略高于理论分解电压数值;而当采用CaCl_2-CaF_2熔体时,在0.2—2.OA/cm~2电流密度区间,若采用惰性钼阴极,反电动势值为2.7—3.35V,而采用铅阴极时,则为1.7—2.5V。所以,用熔盐电解法并采用铅阴极直接生产Pb-Ca合金仅电解工序就比对掺法节省大约1V的电能。     

甲醛在聚苯胺载铂电极上的电催化氧化

通过电化学方法制备以金属钛为基体的聚苯胺载铂电极(Pt/PAn/Ti),并通过扫描电镜和循环伏安法对该电极进行表征.通过研究甲醛在该电极上的电催化氧化行为,考察该电极对甲醛的电催化氧化活性.结果表明:Pt/PAn/Ti电极对甲醛的电催化氧化作用与铂的沉积量有关;PAn的存在使得铂微粒分散程度更好,有效面积更大,与相同铂沉积量的Pt/Ti电极相比,甲醛在其上的正向扫描峰电流密度增加2.3倍,氧化峰电位负移40mV,反向扫描氧化峰电流密度增加5倍,氧化峰电位负移30mV;甲醛在Pt/PAn/Ti电极上正向扫描出现的氧化峰由液相传质过程控制,负向扫描的氧化峰由吸附行为控制.     

硫酸铵溶液中钛阳极氧化膜的椭园法研究

本文用椭圆法、TEM和XPS研究了恒电流条件下形成的钛阳极氧化膜,讨论了0～20V(SCE)范围内模的生长、组成和膜的击穿。实验结果表明膜为单层,膜的生长速率在0.02、0.05、0.1、1、2.5mA/cm~2时分别为2.65、2.5、2.5、2.2、2.0nm/V。求得膜的密度为3.19/cm~3,膜组成为TiO_2(H_2O)_(0.9)。发现在实验的极化电流密度范围内膜的击穿电位与电流密度的对数式正比。     

铝电解中的电极过程——Ⅰ. 阳极过程

研究了铝电解中的阳极反应、阳极过电压、电解质对炭电极的湿润性、双电层电容、交流阻抗、阳极效应等阳极过程,得出了可以相互证明的结论.①在阳极区可发生5个电化学反应,阳极产物分别是CO,CO2,COF2,CF4和F2;②在电流密度为0.02～1.2A/cm2范围内符合Tafel方程*反应控制步骤为化学反应CxO·O分解反应的迟滞,反应级数为0.5级;③测量了冰晶石-氧化铝熔体在石墨电极上的湿润性和双电层电容.发现在1.0V左右,湿润角有一最大值,双电层电容有一最小值,因此认为此电位为零电荷电位;④提出了发生阳极效应的新机理*认为当电解质中Al2O3质量分数＜2%时,是F-离子放电引起的阳极效应,而当Al2O3质量分数＞2%时,阳极效应的发生是因为阳极气体的阻塞     

炭阳极在冰晶石-氧化铝熔体中反应机理的研究

采用Lissajous图形法研究了热解石墨、玻璃化碳、标准石墨和预焙炭块在冰晶石·氧化铝熔液中的法拉第阻抗。结果表明,在热解石墨和玻璃化炭电极上,阳极反应的控制步骤为单纯的化学反应;在预焙炭块和标准石墨上,当电流密度较低(i<20mA/cm~2)时,除化学反应外还有明显的扩散贡献;而当电流密度大于20mA/cm~2,位于Tafel区时,则完全由化学反应控制。     

提高铜电流密度试验总结

一 前言 电流密度系指电极单位面积上所通过的电流强度,根据法拉第定律:当电解时在任一电极反应中发生变化的物质的量与通过的电量成正比,即与电流强度和通过的时间成正比。故电流密度愈高,阳极就溶解得愈快,单位时间内在阴极析出的物质就愈多。近代铜电解工厂为了减少设备的投资,均有走向采用高电流密度的趋势。但是由于提高电流密度,接近於电解质电位的杂质就有一同析出的可能;此外电位降随提高电流密度而增加,因此析出一吨物质的电能消耗也有所增加。苏联铜电解工厂当使用纯净的阳极时,一般采用200～300 A/M~2的电流密度;使用杂质多     

铝在NaCl-AlCl_3熔体中的电化学沉积

采用伏安扫描法、计时电流法和恒电流沉积法研究了铝在 NaAlCl_4 熔体中的电化学沉积过程。铝的电化学还原反应涉及一个成核/生长机理,且成核过程是渐进的。沉积铝的形状取决于电流密度。只有当电流密度为 2—10 mA/cm~2 时,沉积铝才是规则平整的。在高电流密度下(>15 mA/cm~2),由于含铝离子的扩散缓慢,沉积铝是枝晶状或蓬松状的。在低电流密度下(<0.7 mA/cm~2),由于电成核过程的控制作用,沉积铝呈棉絮状。     

Pt/陶瓷电极上醇类的阳极氧化作用及其钼和钨的添加对电极活性的影响

采用电沉积Pt在陶瓷膜的方法制得了一种新型的可用于醇类阳极氧化的陶瓷基底电极,采用在电沉积前用氧化钨的溶胶或硅钨酸或硅钼酸的溶液浸渍陶瓷膜的方法可将钨和钼添加到电极中.实验发现钨和钼的添加可以十分显著地提高催化剂的活性,如对于甲醇的阳极氧化,添加硅钼酸的电极上的电流密度可达到187 mA/cm2,为相同条件下不含硅钼酸的电极的5倍多.对于乙醇的阳极氧化也得到了相同的结果.     

聚吡咯膜电极对茜素红的电催化作用

用循环伏安法研究了电化学聚合的聚吡咯（ＰＰｙ）膜电极对茜素红电极反应的电催化活性。在聚吡咯膜电极上，茜素红的阳极氧化电流比在铂电极上增加数倍。相应的阴极过程也较铂电极显出一定的催化活性。茜素红在铂电极上和ＰＰｙ膜电极上都显示了吸附现象。在ＰＰｙ膜电极上用电位扫描法载入一定的铂微粒时，载铂微粒的ＰＰｙ膜电极上茜素红的电催化电流进一步增加．在较高的电位和扫描速率下更为明显；但载入的铂微粒过多时，则使电流峰变平坦。     

质子交换膜燃料电池阳极钝化现象研究

在组装的单体质子交换膜氢氧燃料电池系统上，用线性电位扫描法研究了不同电池温度和湿度下的阳极极化行为．发现发生钝化的输出槽压约为0．6V，输出功率在最大值附近时，阳极产生钝化现象．钝化的起因是阳极铂催化剂氧化形成铂氧化物的结果．提高电池的工作温度和湿度，都加速了燃料电池阳极的钝化．     

氯化物水溶液电积锌的电极过程动力学

本文采用线性电位扫描方法测定氯化物水溶液电积锌的极化曲线,探讨了电极过程的动力学规律。氯化物水溶液电积锌时,阴极发生析锌反应的同时也发生析氢反应。阴极析锌反应过程的动力学规律表现为扩散传质步骤所控制,阴极析氢反应和阳极析氯反应过程表现为电化学反应步骤控制的不可逆电极过程动力学规律。采用Ti/Sn-Sb-Ru-Ti/MnO_2和Ti/Sn-Sb/RuO_2 TiO_2两种DSA,电极催化活性好、阳极节能效果显著。     

空气电极负载TiO2的新型复合电极的研究（Ⅱ）

本文介绍了具有合成H2O2和光催化性能的双功能新型复合电极.双功能复合电极是将TiO2/C光催化剂负载在具有合成H2O2性能的新型载体上形成的.当反应器工作时,复合电极中的TiO2/C光催化层表面进行着光催化反应,在载体的三相界面上进行着O2的2电子还原生成H2O2的电化学反应(O2+2H++2e→H2O2),电流效率达82%(i=15mA/cm2),为@OH自由基的生成提供了物质源,而且氧的2电子还原反应电位使其表面的TiO2获得相对于平带电位约+0.5v的阳极偏压,改善了TiO2的光催化活性.实验结果表明,TiO2负载量与反应速度密切相关;空气电极合成H2O2的速率受电流密度和pH值的影响.     

导电高分子聚苯胺载铂电极的交流阻抗测定

利用循环伏安方法电聚合导电高分子聚苯胺.用于在直接甲醇燃料电池电极中负载催化剂Pt.聚苯胺载Pt电极(Pt/PAni/C)的制备,提高了Pt的分散度,增加了Pt在电催化体系中的利用率.交流阻抗测试结果表明:Pt/PAni/C与直接碳载Pt电极(Pt/C)相比,电化学反应电阻减小,催化活性增高.通过比较Pt/PAni/C与Pt/C对甲醇的电催化氧化活性可知,Pt/PAni/C电极催化氧化甲醇的最大电流为50.7mA/cm2,是Pt/C电极最大氧化电流(7.6mA/cm2)的6.67倍.     

铁电极在碱性溶液中的电极过程研究

利用三角波电位扫描伏安法研究了铁电极在室温1mol/L KOH 溶液中的电化学行为。在正向扫描中产生3个阳极峰,分别对应于 Fe(OH)_2和 FeOOH的形成,它们在逆向扫描中顺序还原为 Fe(OH)_2和 Fe。温度对钝化过程有明显影响,交流阻抗谱证实了钝化膜的存在。     

恒电位模式下纯钛阳极氧化膜的形成及结晶特性

以传统的三电极阳极氧化体系为基础,以高纯钛片为工作电极,铂电极为对电极,饱和Ag/AgCl电极为参比电极,在0.1mol/L H2SO4溶液中,采用恒电位氧化法对高纯钛片进行了阳极氧化研究,考查了氧化电位以及氧化时间对TiO2薄膜的形成及结晶特性的影响,并利用扫描电镜-能谱仪,拉曼光谱仪和X射线光电子能谱仪等对所得到的钛表面阳极氧化膜进行了表征.结果表明,当氧化电位、氧化时间分别为6V、60min或者30 V、10min时,所得到的氧化膜中含有锐钛矿型TiO2纳米晶;提高阳极氧化电位、延长氧化时间均有利于钛的各种中间态氧化物向稳定性好的TiO2转化,并有利于阳极氧化膜中锐钛矿型TiO2纳米晶的形成和生长,最终致使氧化物薄膜由含少量纳米晶的短程有序结构转变成以锐钛矿相为主体的长程有序结构.     

煤电化学氧化的研究

以硫酸为电解质,用铂作阳极,研究了汝箕沟烟煤的电化学氧化。实验表明,阳极电流主要取决于Fe~(2+)离子浓度,起始电流明显地受到2价铁离子转变为3价铁离子电极反应的影响。为了得到一定的阳极反应速度,煤粒子和阳极的接触是必要的。用GC/MS(气相色谱/质谱)联机分析了电解氧化产物,产物主要为重烷烃和有机酸的混合物。