低析氧電位電極的研究與制備.pdf

1、電沉積鈷作為金屬鈷冶煉的主流工藝，在生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生氯氣對車間環(huán)境以及工人健康構(gòu)成極大威脅。綠色膜法金屬電積生產(chǎn)技術(shù)是濕法冶金領(lǐng)域的一種全新工藝，該工藝能夠消除氯氣的產(chǎn)生，其核心部分有：（1）離子選擇性膜（2）電沉積所用陽極（3）極膜一體化裝置。本文針對該技術(shù)中所用電沉積陽極做出了諸多嘗試，對已有電極進(jìn)行電化學(xué)改性以及探索性的進(jìn)行了新的電極制備過程。并通過交流阻抗譜（EIA）、循環(huán)伏安曲線（CV）、析氧極化曲線、析氯極化曲線、壽命實(shí)驗(yàn)等

2、進(jìn)行分析。
　　電極的改性類型包括向不銹鋼基體二氧化鉛電極的涂層溶液中加入鑭來改善它的表面形貌，增強(qiáng)電極基體與鍍層的結(jié)合力等電化學(xué)性能；使用同種方法對 Ti/PbO2電極進(jìn)行改性，在其鍍層溶液中加入了具有催化硬化作用稀土元素鈰，此種改性方法使得電極的析氯和析氧電位同時提高了0.4 V左右，同時延長了電極的壽命周期。
　　鈦基鉑族金屬電極是采用成品電極，對其進(jìn)行電化學(xué)性能測試，EIA顯示能反應(yīng)出電極基體與鍍層結(jié)合能力的Rp值普

3、遍較小，CV顯示鉑族電極的表面電荷容量都較大。且析氯析氧電位很低便于對槽電壓進(jìn)行控制。電極具有長達(dá)5年多的壽命，這大大降低了頻繁更換電極的成本。
　　Ti/(Sn、Sb)/(Mn、Ce、La)電極是對傳統(tǒng)的錫銻中間層鈦電極進(jìn)行改性，加入稀土元素改變其電化學(xué)各項(xiàng)性能。EIA顯示三種電極的電荷轉(zhuǎn)移電阻值相似，電極表面形貌沒有太大差異；循環(huán)伏安曲線顯示三塊電極都沒有明顯的氧化峰；三塊電極的析氯電位與析氧電位過高達(dá)到了2.5V以上，不適合

4、作為陽極材料。
　　鑒于鈦基體電極的優(yōu)越性能，本實(shí)驗(yàn)對 Ti/(Sn、Sb)/(Ru、Pb)電極進(jìn)行制作，通過改變涂層燒結(jié)溫度以及涂覆方式來改變金屬結(jié)晶的晶格類型和涂層框架結(jié)構(gòu)，分別在300、400、500℃下進(jìn)行熱分解，每個溫度梯度下又分為三種不同的中間層與活性層涂刷比。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示400℃與500℃下電極的各項(xiàng)電化學(xué)性能均較好：EIA曲線顯示鈦基體與鍍層結(jié)合力較強(qiáng)；CV曲線顯示活性層所占比例越高氧化峰電位越低，析氧反應(yīng)越容易進(jìn)