阴极保护技术与牺牲阳极材料的进展

阴极保护是金属腐蚀的重要控制技术. 在过去的时间里, 阴极保护在应用领域里得到很大发展. 本文对近年来国内外阴极保护技术和阳极材料的进展状况进作了简要综述, 并对两者未来的发展方向进行了探讨.     

硫酸介质中Ti／SnO2／PbO2析氧阳极的研究

由于硫酸溶液具有高的电导、一般条件下性质稳定、价格相对低廉等优点，所以电化学合成大多在硫酸溶液中进行．阳极析氧是电化学合成不可避免的阳极过程．但因硫酸的强腐蚀性，以及从阳极析出的氧的强氧化性，使得能满足工业生产的阳极材料很缺乏．自１９５０年荷兰Ｈｅｎ...     

牺牲阳极法在电有机合成中的应用

自本世纪八十年代以来,国外有许多人致力于有机卤化物在非质子性极性溶剂中的电化学还原研究,并发表了一系列的文章。他们采用无隔膜电解池,以牺牲阳极的办法,以有机卤化物为起始原料,在二氧化碳存在下进行电化     

钛基氧化物电极的性能及电化学行为

本文研究了某些氧化物中间层对Ti/PbO_2、Ti/MnO_2、Ti/Co_3O_4和Ti/CuCo_2O_4电极性能及电化学行为的影响。结果表明,Ti/MnO_2或Ti/PbO_2电极在加入Co_3O_4、PdO_x、SnO_2或Sb_2O_3中间层后,界面电阻大大降低。在低于出现电阻极化电流密度时,极化曲线符合Tafel规律(无论对于O_2或Cl_2,低极化区的Tafel斜率为厶b_1=2.303RT/(1+β)F;高极化区为b_2=2,303RT/βF,其中β=0.5)这时主要为电化学极化。对有中间层Sb_2O_3+PdO_x的Ti/PbO_2电极和具有中间层SnO_2+PdO_x的Ti/Co_3O_4电极,其阳极析Cl_2的反应活性与工业用的Ti/RuO_2+TiO_2电极相近,而氧的过电位则高于Ti/RuO_2+TiO_2电极。     

阳极氧化物纳米孔道和TiO2纳米管形成机理的研究进展

自组织有序的TiO2纳米管和多孔型阳极氧化膜(PAO)因其潜在的应用价值而倍受关注.阀金属的阳极氧化研究了80多年,但是六棱柱元胞结构和多孔纳米管的形成机理至今尚不清楚.本文不是简单地综述PAO的形成机理,而是从更宽的视角综述了致密型阳极氧化膜与PAO的本质联系和形貌差异.对比两种膜的形貌差异和生长过程有助于孔洞形成本质的认识.简要综述了PAO的传统"场致助溶(FAD)"理论和局限性,重点综述了PAO形成机理的最新研究进展,包括粘性流动模型、阻挡层击穿模型、氧气气泡成孔模型、等电场强度模型等.在充分对比分析最新成果的基础上,对PAO机理研究的发展趋势进行了展望:采用超声氧化、真空或高压条件下氧化以及对电解液中添加碳酸钠或还原剂等方法,对揭示孔洞形成和自组织的本质将会有很大帮助;从电流和阳极氧化效率角度入手,是探究传统FAD理论的物理本质的有效途径.     

液态Al—Nd合金在氯化物熔盐中的阳极溶解

本研究利用线性扫描伏安法和恒电位电解法,对Al-Nd合金在氯化物溶体中的阳极溶解行为进行了研究。结果表明,Al-Nd的阳极溶解以钕原子由合金内部向合金表面的扩散为控制步骤。合金阳极溶解的价态为3。计算溶解的电流效率超过100％。     

磁场对铁`镍在硫酸溶液中阳极钝化的影响

金属的阳极钝化过程与金属所处的环境密切相关。对磁场中金属阳极伏安特性的研究表明,磁场能够明显地改变金属的钝化行为。鉴于目前这一方面的工作尚未有文献报道,本文考察了外磁场作用下铁、镍在硫酸溶液中的阳极钝化规律,并根据实验结果对钝化机理进行讨论。     

Ti/SnO2+Sb2O3/Fe-PbO2电极电催化性能研究

制备了Ti/SnO2+Sb2O3/Fe-PbO2阳极,采用SEM、XRD和ICP对电极的表面形貌和组成进行了表征.为了考察电极的电催化活性,以苯酚为目标污染物,进行了电催化降解实验.研究结果表明Ti/SnO2+Sb2O3/Fe-PbO2电极电催化降解苯酚模拟废水的最佳工艺条件为:电流密度10mA/cm2、支持电解质Na2SO4浓度0.05 mol/L、温度25℃.在25℃时苯酚的电催化氧化降解反应遵循一级反应动力学规律,并且苯酚的电催化氧化主要是·OH参与的间接氧化,反应过程中电极表面产生的羟基自由基对苯酚的氧化去除起着主要作用.     

多孔阳极氧化铝膜的制备研究

在直流恒压下,在不同的酸性溶液中对铝片实施两步阳极氧化制备多孔氧化铝膜,在磷酸溶液中制得的模板孔径大,并且电解时间缩短,加快了制备模板的过程。同时利用阳极氧化初期电流密度的变化,分析了多孔氧化铝膜的形成机理。     

SnO_2 Sb_2O_3中间层的制备条件对Ti/SnO_2 Sb_2O_3/PbO_2阳极性能的影响

研究了聚合前驱体制备的SnO2 Sb2 O3 中间层的焙烧温度、锑含量对Ti/SnO2 Sb2 O3 /PbO2 阳极性能的影响。用XRD、ESEM和探针法对锡锑中间层进行了表征 ,应用阳极寿命快速检测法测定了Ti/SnO2 Sb2 O3 /PbO2 电极在 1 0mol/LH2 SO4溶液中的寿命 ,并用极化曲线和电荷容量表征了锡锑中间层对钛基PbO2 阳极性能的影响。实验结果表明 ,聚合前驱体制备中间层的焙烧温度和锑含量对Ti/SnO2 Sb2 O3 /PbO2 电极的寿命和性能有显著的影响。在锡锑中间层的制备温度为 5 0 0℃、n(Sn)∶n(Sb) =9∶1时 ,制得的Ti/SnO2 Sb2 O3 /PbO2 电极用阳极寿命快速检测法测得的电极寿命达 30h ,具有良好的稳定性     

电流密度对锌电积用Pb-Ag平板阳极电化学行为的影响(英文)

研究了在不同电流密度下进行长时间极化后Pb-Ag(0.8%(质量分数,w))平板阳极的阳极电位、腐蚀率及阳极钝化膜.同时,也研究了该阳极在ZnSO4-MnSO4-H2SO4电解液中的阴极电流效率和阴极锌品质.阳极钝化膜的表面形貌用扫描电镜(SEM)进行观测.实验结果表明,不管电解液中是否存在Mn2+,电流密度对阳极和阴极的电化学行为都产生了显著的影响.随着电流密度的升高,阳极电位、腐蚀率、阴极电流效率和阳极泥生成量也增加,而阴极锌中的Pb含量则减少.当电流密度从500A·m-2降到200A·m-2时,阳极在ZnSO4-MnSO4-H2SO4电解液中的稳定电位和腐蚀率分别减少64mV和40%.此外,在比较低的电流密度下,阳极电位更容易稳定,阳极表面生成的钝化膜更加致密并与基体结合牢固,这些都有利于降低阳极腐蚀率.为了降低阳极电位、减小阳极腐蚀率及阳极泥生成量并提高阴极电流效率和阳极锌品质,锌电积的理想工作条件是较低的阳极电流密度和较高的阴极电流密度.     

硫酸水溶液中铅阳极膜形成及其结构的非现场FTIR反射吸收光谱—电化学研究

本文用非现场红外反射吸收光谱方法和电化学循环伏安法研究了1.0mol·dm~(-3)H_2SO_4中-0.6至2.5伏电势范围内(相对SCE)Pb阳极膜的形成及其可能的结构。在此电势区内Pb阳极膜中始终存在硫酸铅或碱式硫酸铅,其中SO_4~(2-)主要以桥式双齿配位方式与Pb~(2+)结合。另外,上述电势范围内生成的膜中无可检测量的H_2O和OH~-存在。     

Sno2+Sb203中间层的制备条件对Ti/SnO2+Sb2O3/PbO2阳极性能的影响

研究了聚合前驱体制备的SnO2+Sb2O3中间层的焙烧温度、锑含量对Ti/SnO2+Sb2O3/PbO2阳极性能的影响. 用XRD、ESEM和探针法对锡锑中进行了表征,应用阳极寿命快速检测法测定了Ti/SnO2+Sb2O3/PbO2电极在1.0 mol/L H2SO4溶液中的寿命,并用极化曲线和电荷容量表征了锡锑中间层对钛基PbO2阳极性能的影响. 实验结果表明,聚合前驱体制备中间层的焙烧温度和锑含量对Ti/SnO2+Sb2O3/PbO2电极的寿命和性能有显著的影响. 在锡锑中间层的制备温度为500 ℃、n(Sn):n(Sb)=9:1时,制得的Ti/SnO2+Sb2O3/PbO2电极用阳极寿命快速检测法测得的电极寿命达30h,具有良好的稳定性.     

光电直读光谱法测定锌合金牺牲阳极中的铝和镉

研究了用发射光谱仪对锌合金牺牲阳极中的铝和镉进行定量分析的方法 ,并与化学分析法的结果进行了比较     

痕量铅在草酸修饰电极上阳极溶出伏安的研究

本文对草酸修饰电极的制作、痕量铅在草酸修饰电极上的反应机理和电化学特性作了研究。采用阳极溶出伏安法,测定铅的灵敏度比玻碳电极提高7.5倍,在1.0～15.0ng·/mL铅浓度范围内溶出峰高与铅浓度呈良好的线性关系。连续测定12次变异系数为3.0％。利用草酸修饰电极对人尿中痕量铅进行了测定,结果良好。     

添加剂对电沉积二氧化铅阳极性能的影响

本文研究了各种添加剂对电沉积二氧化铅阳极性能的影响,结果表明卤素离子和过渡金属离子对制备二氧化铅阳极的形貌和性能有很大影响,实验发现以氯离子和铁离子为添加剂制备的二氧化铅阳极用于电解析出臭氧时,其活性和稳定性明显改善。     

火花源直读光谱仪测定阳极铜中19种杂质元素

利用火花源直读光谱对阳极铜进行直接快速分析,通过改进原分析程序,增加了氧元素分析通道。可快速准确测定阳极铜中19种杂质元素,并计算出主铜含量,RSD为0.01%～4.00%,满足了生产控制要求,已应用于阳极铜的日常检测工作中。     

固体氧化物燃料电池阳极材料研究及其在高温水电解制氢方面的应用

本文综述了固体氧化物燃料电池阳极材料的研究现状和进展。详细地介绍了国内外固体氧化物燃料电池阳极材料的制备、改性、微观结构与性能关系以及阳极反应动力学机理，并对各种材料适用的条件和优缺点进行了比较。对阳极材料在高温电解制氢领域阴极上的应用前景进行了展望。     

钙钛矿型固体氧化物燃料电池阳极材料

固体氧化物燃料电池(SOFCs)作为一种高效、洁净的化学电源已经受到各国的重视.钙钛矿型复合氧化物由于其较高的混合导电性和对燃料气较好的催化活性及超强抗积碳能力而越来越被广泛地应用于直接烃类SOFCs的阳极材料中.本文对钙钛矿型固体氧化物燃料电池阳极材料的最新研究进展进行了较为全面的综述,从阳极的设计要求出发,着重比较了LaCrO3系列、SrTiO3系列和双钙钛矿等阳极材料的稳定性、电导率以及电催化活性,指出了其不足,并对其应用前景进行了展望.     

天然气和甲烷固体氧化物燃料电池中的Ni-LCCM-GDC阳极性能研究

采用溶胶-凝胶法合成了纳米粉体La_1-xCe_xCr_0.5Mn_0.5O_3-δ(x=0.05,0.10,0.15,0.20)(LCCM),并采用共压-共烧结法制备了以复合阳极Ni-La_0.9Ce_0.1Cr_0.5Mn_0.5O_3-δ-Ce_0.8Gd_0.2O_2-δ(GDC)为支撑、GDC为电解质、La_0.8Sr_0.2Co_0.8Fe_0.2O_3-δ(LSCF)-GDC为复合阴极的单电池。利用XRD和SEM等方法对阳极材料进行了晶相结构、化学相容性、微观形貌分析。在500~750 ℃范围内,分别以湿天然气(3% H₂O)和甲烷为燃料气,氧气为氧化气测试了单电池的电化学性能,同时检测了以甲烷为燃料气的阳极尾气组成。结果表明：复合阳极材料具有良好的化学相容性;阳极和阴极具有较好的孔隙结构。以天然气和甲烷为燃料气的单电池在700 ℃时最大电流密度分别为131.96 mA·cm^-2,162.36 mA·cm^-2; 最大比功率分别为28.61 mW·cm^-2,31.03 mW·cm^-2。在500~750 ℃范围内阳极尾气中均检测出CO,CO₂,在700 ℃时CO,CO₂含量达到最大值,分别为2.39254%,6.20891%。