二元铝合金在碱性介质中的腐蚀与电化学行为

研究Al-Me(Me:Mg,Zn,Bi,Sn,Pb,In,Ga)二元合金在25℃ 4 mol/L NaOH碱性介质中的析氢腐蚀速率、自腐蚀电位、恒电流极化电极电位.结果表明:在25℃ 4 mol/L NaOH碱性介质中,纯铝中加入Zn或In的Al-Me二元合金析氢腐蚀速率增大,自腐蚀电位负移;加入Bi或Ga的Al-Me二元合金析氢速率影响不大,自腐蚀电位负移;添加Mg,Sn或Pb的Al-Me二元合金析氢速率降低,自腐蚀电位正移.当以100 mA/cm2的电流密度进行恒电流极化时,Mg,Zn,Bi,In能使Al-Me二元合金电极电位稍有负移,Sn,Pb,Ga能使Al-Me二元合金电极电位大幅度负移.     

轧制温度和道次变形量对铝阳极Al-Mg-Sn-Bi-Ga-In性能的影响

采用析氢测量法、计时-电位法(E-T曲线)、Tafel曲线、扫描电镜和能谱分析等分析测试方法研究不同轧制工艺的Al-Mg-Sn-Bi-Ga-In铝合金阳极在80℃、在浓度为5mol/L NaOH电解液中添加缓蚀剂Na2SnO3的电化学性能和耐腐蚀性能。研究结果表明:按道次变形量40%进行轧制时,随着轧制温度的升高,开路电位负移,而活性和耐腐蚀性能先提高后降低;在370℃进行轧制时,随着道次变形量增大,开路电位正移,活性逐渐降低,而耐腐蚀性能先提高后降低;在370℃,按道次变形量40%进行轧制时,铝合金阳极的综合性能最佳。     

热轧道次变形量对铝阳极组织结构和电化学性能的影响

采用析氢测量法、计时-电位法(E-T曲线)和Tafel曲线法,研究在温度为370℃时,不同热轧道次变形量制得的铝合金阳极的电化学性能和耐腐蚀性能,所用电解液是温度为80℃、添加Na2SnO3缓蚀剂的5 mol/L NaOH溶液.通过透射电镜、扫描电镜和能谱等分析相关材料的结构.研究结果表明:随着道次变形量的增加,铝合金阳极经历了动态再结晶组织的转变过程,铝合金阳极开路电位有所正移,活性有所降低,而自腐蚀电流密度先降低后升高,耐腐蚀性能先提高后降低;在370℃时,以道次变形量为40%轧制时所得的铝合金阳极综合性能最佳.     

合金元素对铝阳极电化学性能的影响

通过正交试验法研究Mg,Sn和Hg元素对铝合金阳极电化学性能的影响,采用恒电流扫描法、动电位极化法和排水析氢法检测Al-Mg-Sn-Hg阳极的电化学性能和腐蚀性能,采用环境扫描电镜结合能谱分析研究A1-Mg-Sn-Hg阳极的表面形貌和显微组织.结果表明:Sn和Hg的加入使得一部分Mg与2种元素形成第二相,成为80℃、大电流密度下铝阳极活化的主要因素,并能很好地抑制析氢;另一部分Mg固溶在Al中,成为铝阳极保持活化状态的重要原因;得到了综合性能优良的Al-Mg-Sn-Hg铝合金阳极材料,它在电流密度为650 mA/cm2、80℃、4.5％的NaOH溶液中稳定电位为-1.707 V,析氢速率为0.38 mL/(cm2.min).     

在含Cl~－体系中LC－4铝合金腐蚀裂缝内溶液的化学变化及临界pH值

研究了在ＮａＣｌ溶液中，ＬＣ－４高强铝合金在模拟闭塞区内溶液的化学状态变化，即向闭塞区通入不同密度的阳极电流，测定其溶液的ｐＨ、Ｃｌ－浓度、金属阳离子的含量以及阳极区析氢量等随时间的变化．同时采用动电位极化扫描和线性极化法，测定合金在配制的不同阶段闭塞区溶液中的腐蚀速率．确定出相应条件的闭塞区临界ｐＨ值，其值约为３．８．     

锡阳极在氟硅酸-硫酸溶液中的电化学行为

本实验研究了锡在氟硅酸-硫酸溶液中阳极溶解的电化学行为,考查了温度、溶液pH值、电位扫描速率及扫描范围等因素对锡阳极溶解过程的影响。发现锡的阳极行为与温度和溶液的pH值有关;锡阳极溶解过程中生成了离子导电的SnO或Sn(OH)_2钝化膜;锡的阳极溶解反应是一个不可逆电极过程。在30℃,-150mV(SCE)时锡阳极恒电位溶解的动力学模型为:i(t)=7.5×10~(-4)+0.1618e~(-0.03342t)Q(t)=7.5×10~(-4t)+4.84(1-e~(-0.03342t))基于金属阳极恒电位溶解的动力学模型,提出了计算金属阳极溶解反应活化能的新方法。当电位为-150mV(SCE)时,锡在0.5mol/L H_2Si F_6-0.1mol/L H_2SO_4溶液中阳极溶解反应的表观活化能为38.9kJ/mol。     

多孔Ni-S合金的制备及其电催化析氢性能

采用化学脱合金化和水热合成的方法,制备多孔Ni以及多孔Ni-S合金电极.通过XRD、SEM表征电极的相结构和表面形貌.在1 mol/L的NaOH溶液中,运用线性扫描伏安曲线(LSV)、交流阻抗曲线(EIS)等测试电极的电催化析氢性能.结果表明:与多孔Ni相比,Ni-S合金具有更低的析氢过电位以及更高的电催化析氢活性.     

膜电解在碱溶碳分法氧化铝生产工艺中的应用

对碱溶碳分法氧化铝生产工艺中直接影响离子交换膜电解效果的碳分母液除杂方案、电解槽结构设计、阳极评选、阳极区碳酸钠电解液浓度及电解深度、阴极区氢氧化钠浓度、操作温度、电流密度等关键技术及要素进行了初步的设计、研究和评估。研究表明：碳分母液中少量残留的铝酸根可以通过添加适量碳酸氢钠下调pH值至10.2以下,絮凝析出再滤除,然后直接移接氯碱厂的电解技术方法。电解碳酸钠生产氢氧化钠和碳酸氢钠的适宜的操作条件为：阳极Na₂CO₃溶液浓度1.5～1.8mol/L,阴极NaOH溶液浓度5～7mol/L,电解温度80～85℃,电流密度1000～2500A/m²,电解深度85～90%。采用析氧过电位较低的镍涂钌电极作阳极替代钛涂钌阳极,可以降低槽压400mV,但其耐过钝化腐蚀性能有待研究提高。     

海水激活电池用Mg-Hg-Ga合金阳极材料的腐蚀行为

通过Mg-3％Hg-2％Ga阳极材料在3.5％ NaCl水溶液中的析氢和浸泡实验研究其宏观腐蚀速率,通过动电位极化法和交流阻抗谱分析镁合金的电化学腐蚀行为;用扫描电镜分析镁合金的表面腐蚀形貌,讨论Mg-3％Hg-2％Ga合金的腐蚀机理.研究结果表明;Mg-3％Hg-2％Ga在3.5％ NaCl介质中的析氢速率为2.4×10-4mL/(cm2·s),浸泡128 h后,试样表面腐蚀均匀,腐蚀产物易脱落;在10 mV/s的扫描速度下,动电位极化测得腐蚀电流密度为2.41 mA/cm2;在开路电位下测得电极电荷转移阻抗为222.6 Ω/cm2,等效电容为8.48×10-4F.Mg-3％Hg-2％Ga阳极材料可开发为海水电池用镁合金阳极材料.     

锌-空电池中性电解液的研究

用循环伏安法和恒电流扫描法及X射线衍射法研究了不同成份和浓度的中性电解液中的锌电极的电化学行为,并通过向中性电解液中添加季铵盐缓蚀剂,考察缓蚀剂在锌电极反应中的缓蚀作用,探讨锌电极的反应机理.试验结果发现在NH4Cl(浓度为4 mol/L)+KCI(浓度为1 mol/L)混合溶液中添加季铵盐缓蚀剂后既可抑制锌电极的阳极溶解,又可提高其析氢过电位和析氢电流密度,是有效改善锌-空电池性能的途径之一.     

漂浮阳极泥中铋的提取与三氧化二铋的制备

漂浮阳极泥经过盐酸浸出、稀释水解、氢氧化钠中和得到氯氧铋,氯氧铋经过氢氧化钠转化制备得到三氧化二铋.当盐酸浓度为6mol/L,固液比为1∶5,反应温度为80℃,反应时间为1h时,漂浮阳极泥中锑和铋浸出率分别达到99.17％和99.08％.当稀释比为8∶1时,盐酸浸出液中锑水解率为98.13％,铋水解率仅为8.8％.稀释后液中加入氢氧化钠溶液,当pH为1.5时,铋水解率达到99.5％,水解产物氯氧铋(BiOCl)中铋、氧、氯的质量分数分别为54.23％,19.30％和14.61％.氯氧铋再次经过盐酸浸出,稀释水解,氢氧化钠沉淀得到氯氧铋.除杂后氯氧铋经过硫酸洗涤、氢氧化钠转化,当氢氧化钠浓度为6mol/L,液固比为3∶1,反应温度为80℃时,反应2h后过滤,用0.5mol/L盐酸洗涤得到形貌为纤维状、晶型为单斜的α-Bi2O3,氧化铋纯度达到99.81％.     

Preparation and Performance of Bipolar Membranes with Liquid Ion-Exchange Medium

The current density is rather low in solid bipolar membranes, because the water transfer rate is relatively slow across solid bipolar membranes made of solid ion-exchange materials. This paper describes the use of polymer solutions, such as phosphatic poly(vinyl alcohol) solution, poly(acrylic acid) solution and poly(vinyl alcohol) solutions with dispersed cation/anion-exchange resin particles to prepare bipolar membranes. The 0. 1 mol/L NaOH and the 0.05 mol/L H2SO4 were used to test the performance of the bipolar membranes. For a fixed liquid layer thickness, both the current density and the selectivity increase with the concentration increase of a polyelectrolyte solution. The maximum current density measured in the experiment was 1497A/m^2 with a selectivity of 96.8%.     

电解磁铁矿制备高铁酸盐

以精选的磁铁矿粉末为原料,制备磁铁矿块状多孔电极用于电解制备高铁酸盐.所用磁铁矿多孔电极在经过阴极极化等一系列预处理过程,在16 mol·L-1 NaOH溶液中表现出了很高的电流效率.在这一电解液中,通过对阳极电流密度、高铁酸盐的生成速率、电流效率、槽内电解温度等影响因素的研究,找到了较为适宜的电解条件:J=3.3 mA·cm-2,30 ℃, 16 mol·L-1 NaOH溶液.     

TiCl4处理和添加MgO对染料敏化太阳能电池性能的影响

利用TiCl4溶液对染料敏化太阳能电池(DSSC)阳极膜中导电基体和TiO2膜进行处理并研究了其对DSSC性能的影响.先用0.15mol/L TiCl4溶液处理ITO导电玻璃,涂膜后再用0.05mol/L的TiCl4水溶液处理TiO2膜以及在胶体中加入少量MgO,制备出光电转换效率高达8.47%的高效DSSC,而未经过任何处理的DSSC光电转换效率仅为5.75%,经过处理后的DSSC效率提高了47%.     

Fe2O3纳米粒子复合纤维素膜降解有机染料亚甲基蓝

合成Fe2O3纳米粒子复合纤维素膜.采用XRD、TEM和磁力线等多种方法对Fe2O3纳米粒子复合纤维素膜的结构和性能进行表征,并研究Fe2O3纳米粒子复合纤维素膜对亚甲基蓝的降解作用.结果表明：当溶液中H2SO4加量为25.8mol/L、H2O2加量为2.4mol/L时,用5g/L的复合纤维素膜对1.4×10-5 mol/L的亚甲基蓝溶液进行降解,25min内降解率达到100%.     

Cu电极上膜形成及其结构的非现场红外反射吸收光谱电化学研究(Ⅰ)

用电化学循环伏安法和非现场红外反射吸收光谱方法研究了1mol/L NaOH,1mol/L NaOH+0.01 mol/L K_4Fe(CN)_6+0.01mol/L K_3Fe(CN)_6和1mol/L NaNO_3+0.01mol/L K_4Fe(CN)_6+0.01mol/L K_3Fe(CN)_6介质中Cu电极的电化学性能及表面钝化膜的结构。     

金属氧化物阳极的失效行为研究

对 Ru Ti Sn、Ru Ti Ir Sn Co、Ir Ti Ta和 Pt/Ti电极在 1 mol· L-1H2 SO4 中的强化电解失效行为进行研究 ,结果表明 :Ir Ti Ta阳极的强化电解寿命最高 ,Pt/Ti电极次之 ,Ru Ti Sn电极最低。氧化物层的溶解消耗、剥落以及在活性层和基体间有膜生成是氧化物阳极失效的几种主要原因。     

有机体系中铝阳极电化学行为的初步研究

为了提高铝活化性能以及降低铝的腐蚀,用电化学方法研究了甲醇、丙三醇的碱性有机体系以及在该体系中加入添加剂K2MnO4和Na2SnO3对铝阳极(99.999%)电化学行为的影响,结果表明:‘4mol/LKOH甲醇+40%H2O’体系对抑制铝腐蚀和提高铝阳极活性的作用都很大。添加5mmol/LNa2SnO3在‘4mol/LKOH甲醇+40%H2O’体系中,主要作用是大幅度提高了铝的活性,甚至超过了4mol/LKOH水溶液体系,同时降低了铝腐蚀。