磷酸—硫酸溶液中銅陽極電流振蕩及其調(diào)控研究.pdf

1、對電化學(xué)振蕩行為的研究,可以加深我們對電極反應(yīng)過程機(jī)理的認(rèn)識;對電化學(xué)復(fù)雜振蕩的耦合及同步的研究,則能使我們了解同一電解池中兩個研究電極之間如何通過相互作用而形成不同的振蕩行為;而對電化學(xué)復(fù)雜振蕩的混沌控制研究,則可以豐富化學(xué)與混沌學(xué)的交叉研究,對改善電化學(xué)反應(yīng)也很有幫助.銅作為陽極在電溶解過程中能產(chǎn)生豐富復(fù)雜的振蕩行為,近年來,針對Cu/H<,3>PO<,4>體系的研究很多,但對銅陽極溶解過程機(jī)理的認(rèn)識還有待于加強(qiáng)添加物對振蕩行為影響

2、的研究,H<,2>SO<,4>作為一類特殊的添加劑,對H<,3>PO<,4>體系中銅陽極溶解電流振蕩的影響尚未見報道.為此,該論文研究了銅陽極在磷酸-硫酸混合溶液中的電流振蕩行為.該論文采用線性電位掃描法,通過改變掃描速度、反應(yīng)溫度、串入外電阻以及采用不同形狀的電極(環(huán)電極與線電極)進(jìn)行實(shí)驗(yàn).并著重探討了H<,2>SO<,4>作為添加劑對銅陽極電溶解所產(chǎn)生振蕩行為的影響.發(fā)現(xiàn)振蕩的產(chǎn)生是電極表面膜的生成,溶解與一定液相傳質(zhì)作用耦合的結(jié)果

3、.另外,發(fā)現(xiàn)隨著添加劑H<,2>SO<,4>含量的增大,電流振蕩先增強(qiáng)后逐漸減弱.通過恒電位方法,在實(shí)驗(yàn)中觀察到小幅振蕩、周期振蕩、混合振蕩、準(zhǔn)周期振蕩等行為.發(fā)現(xiàn),相對于沒有添加劑的情況而言,適量加入添加劑H<,2>SO<,4>可以使振蕩形式更豐富.利用延遲反饋控制法對銅陽極在磷酸-硫酸溶液中所產(chǎn)生的復(fù)雜電化學(xué)振蕩行為進(jìn)行控制,研究表明,延遲反饋控制法應(yīng)用于上述體系是行之有效的.我們在實(shí)驗(yàn)中實(shí)現(xiàn)了將混沌振蕩控制為周期運(yùn)動,將周期-1振