电解四甲基碳酸氢铵制备四甲基氢氧化铵

以四甲基碳酸氢铵为原料,钛基二氧化钌为阳极,不锈钢为阴极,在H型电解槽中恒电流密度电解合成四甲基氢氧化铵,主要考察了合成工艺中离子交换膜种类、原料浓度、电解温度和电流密度对电流效率的影响。研究结果表明,当采用旭化成F4403D为阳离子交换膜,在四甲基碳酸氢铵浓度为1.41mol·L-1,电解液温度40℃～60℃,电流密度792A.m-2的条件下,电流效率可达83.5%。     

锌铋合金电极在溶胶电解液中的电化学行为

锌电极的自腐蚀速率, 持续放电下的阳极溶解速率和电极钝化的难易程度是碱性电池性能的重要电化学参数. 本文应用线性极化、恒流放电等电化学实验方法研究了电解液中添加Carbopol树脂以及电极中添加Bi对锌电极电化学行为的影响. 并应用金相显微镜和环境扫描电子显微镜(ESEM)对锌电极和锌铋合金电极浸蚀及放电后的形貌进行了表征. 结果表明: 电解液中添加适量的Carbopol树脂可明显提高电极的极化电阻, 显著降低电极的自腐蚀速率; 阳极的溶解电位出现不同程度的正移, 阳极过电位显著增大且大电流密度放电时较明显促进电极钝化. 锌电极中添加一定量的Bi对改善电极表面氧化物膜的沉积形貌和电极表面固液界面的传质条件, 减小电极的自腐蚀速率, 抑制电极自腐蚀等方面具有显著作用.     

电解制备二氧化锰强酸性电解液中气体扩散电极的稳定性与失效行为

采用气体扩散电极(GDE)代替传统析氢阴极电解制备二氧化锰(EMD),重点研究了气体扩散电极在强酸性MnSO4-H2SO4电解液中的稳定性、寿命及失效行为.结果表明:气体扩散电极在MnSO4-H2SO4电解液中重现性好、具有一定的稳定性,寿命可达400 h;平行实验表明,阳极沉积一定厚度的EMD是槽电压第一次升高的主要原因;电流密度为100 A m-2时,气体扩散电极失效前阴极过程的速度由氧的离子化反应和氧的扩散混合控制,失效后阴极过程由氧去极化和氢去极化共同组成,主要发生析氢反应;催化层聚四氟乙烯(PTFE)网络结构的破坏和镍网层的溶解是电极失效的原因之一;Pt的团聚降低了电极的电催化活性,是电极失效的主要原因;阴极失效是槽电压再次升高的主要原因.     

阴极冷却反应器电合成乙醛酸

以过饱和草酸水深液为阴极液 ,盐酸溶液为阳极液 ,在阴极冷却电化学反应器内草酸电解合成乙醛酸 .考察了电极温度、电解液温度、电流密度和电极材料对合成乙醛酸的时空产率和电流效率的影响 .结果表明 ,阴极冷却反应器既节省能耗 ,又可使电解过程在较高草酸浓度下进行 ,提高电流效率和时空产率 .用石墨板做阳极 ,铅做阴极 ,电流密度为 4 0 9.4 6A·m-2 ,阴极液流速 μ=1 .0 8m·s-1,电解温度为 2 0℃左右时 ,电解 3 .70h ,可得到质量分数为 3 .52 %的乙醛酸溶液 ,平均时空产率为 0 .0 3 2kg·dm-3·h     

固定床反应器电合成乙醛酸的研究

以过饱和草酸水溶液为阴极液 ,盐酸为阳极液 ,在固定床电解槽中草酸电还原得到乙醛酸 .考察改变固定床的结构、电解温度及电流密度对生成乙醛酸电流效率和产率的影响 .结果表明 ,以铅粒作阴极 ,石墨板作阳极 ,电流密度 96 .3A·m- 2 ,阴极液空速 0 .5 0 5m·s- 1,电解温度 32℃时 ,在固定床双阳极室内反应 4 5min ,乙醛酸的电流效率仍达到 6 6 .2 % ,浓度 2 .0 2 %     

合金元素Nd对Pb-Ag阳极在H_2SO_4溶液中电化学行为的影响（英文）

采用循环伏安、线性扫描、电化学阻抗和环境扫描电镜对比研究了Pb-Ag和Pb-Ag-Nd阳极的阳极膜和析氧反应.结果表明,合金元素Nd促进了Pb/PbOn/PbSO4(1≤n2)膜层的生长.在高极化电位区间(高于1.20V(vs Hg/Hg2SO4/饱和K2SO4溶液)),Nd有利于低价铅的化合物(PbOn,PbSO4)向α-PbO2和β-PbO2转变.此外,环境扫描电镜形貌和线性扫描分析证明Pb-Ag-Nd表面生成的阳极膜较Pb-Ag的阳极膜更厚且更致密.因此,Pb-Ag-Nd阳极表面的阳极膜可以给合金基底提供更好的保护.另一方面,电化学阻抗测试揭示了两种阳极的析氧反应均受中间产物的形成和吸附控制.Nd可以降低阳极膜/电解液界面处中间产物的吸附阻抗且增加中间产物的覆盖率,从而提高析氧反应活性.综上所述,合金元素Nd可提高Pb-Ag阳极的耐腐蚀性,降低阳极电位进而起到节能降耗的作用.     

铝合金电解加工中的钝化行为及其对加工过程的影响

本文研究与分析了铝合金电解加工过程的钝化行为,探讨了加工电压、电流密度、加工间隙及电解液成分等因素对电解加工性能的影响. 研究表明,在试验温度（23 ± 1）^oC下,铝合金在NaNO₃和NaF复合电解液体系（钝化电解液）存在钝化现象,钝化降低了电解加工的电流效率,并使电流效率随电流密度发生较大变化. 同时,钝化也使间隙特征曲线负移. 而在相同浓度NaCl和NaF复合电解液体系（活化电解液）电解加工,可在很宽的电位范围内保持活性溶解. 在钝化电解液中,电解加工表面更加平整.     

V（Ⅲ）-V（Ⅳ）电解液的电解合成

以硫酸氧钒(VOSO4)为原料,电解合成了用于制备钒电池的混合价态钒离子[V(Ⅲ)-V(Ⅳ)]电解液.较适宜的电化学反应条件为:以Ir-Ta/Ti为阳极,导电石墨板为阴极;4 mol·L-1 H2SO4为阳极电解液,2 mol·L-1 VOSO4-2 mol·L-1H2SO4混合溶液为阴极电解液,于1A电解6 h.在此条件下进行电化学反应,电解液的电化学活性高,电导率稳定;电解过程实现了较高的电流效率(接近100%)和较低的电能损耗(345 Wh·kg-1).     

Ti阳极上电沉积制备Pb-聚丙烯腈-碳化钨复合镀层及其电化学性能

通过在酒石酸钾钠体系中加入聚丙烯腈（PAN）、碳化钨（WC）和PbO固体颗粒,在Ti阳极上电沉积制得Pb-PAN-WC复合镀层。 主要研究了电沉积工艺条件(电流密度、温度等)对Pb-PAN-WC复合镀层沉积速度及析氧动力学参数的影响。 在ZnSO4-H2SO4体系中测定的阳极极化曲线表明,最佳工艺条件及固体颗粒加入量为：电流密度1.5 A/dm2,温度35 ℃,15 g/L的PAN,40 g/L的WC。 通过和纯铅镀层的阳极极化曲线和析氧动力学参数对比可知,Pb-PAN-WC复合镀层的电化学性能优于纯铅镀层。     

双醛淀粉制备中电氧化IO-3转化生成IO-4过程研究

双醛淀粉制备中,影响电氧化IO3-转化生成IO4-过程的因素是比较复杂的,在自制的电解反应器中,以碘酸钠为原料,研究了IO3-转化生成IO4-过程.考察了各种因素对转化率和电流效率的影响.在选定的实验条件下,恒电流操作,阳极为DSA电极,阴极为纯钛电极,阴极液为0.2mol/L的 H2SO4溶液,隔膜为聚乙烯异相阳离子交换膜;阳极室中NaIO3起始浓度为0.3mol/L,H2SO4起始浓度为0.2mol/L,电流密度为0.025A/cm2,电解时间2h,IO3-的转化率为53.54%,电流效率为86.1%.     

电沉积Al/Pb-Ag阳极在电积锌过程中的耐腐蚀性

采用电沉积的方法在甲基磺酸镀液中制备了一种新型的锌电积Al/Pb-0.23%Ag阳极。 腐蚀实验和电化学分析显示,Al/Pb-0.23％Ag阳极与传统Pb-0.25％Ag阳极相比,具有较低的腐蚀速率,较高的腐蚀电位和较低的腐蚀电流密度,较高的电催化活性;金相显微镜、扫描电子显微镜和X射线衍射分析显示,Al/Pb-0.23％Ag阳极的晶粒细小、致密,极化48 h后有PbSO4、α-PbO2和β-PbO2生成。     

阳极支撑层憎水性对被动式直接甲醇燃料电池传质性能的影响

通过测定甲醇渗透率,详细研究了阳极支撑层的聚四氟乙烯（PTFE）含量对全被动式直接甲醇燃料电池（DMFC）甲醇传质和电池性能的影响。 膜电极集合体均使用相同的阳极催化层,膜和阴极。 实验结果表明,随着阳极支撑层PTFE含量的提高,甲醇渗透速率明显减小。 其含量较高时,甲醇传质阻力较大,会导致电池在很低的电流密度下就出现传质控制区。 采用PTFE质量分数为40%的支撑层时,DMFC以9 mol/L甲醇为燃料最大功率密度可达32×10-3 W/cm2,也进一步证明了适当提高阳极支撑层的憎水性,既有助于减少甲醇的渗透,又缓解了阴极的“水淹”问题。     

Ionic conduction in Zn3(PO4)2.4H2O enables efficient discharge of the zinc anode in serum

Batteries contain corrosive or reactive components necessitating containment in a case, setting a limit to their miniaturization. Miniature, small-capacity batteries could power medical sensors in the body, for example sensing glucose for diabetes management. A miniature, case-less Zn-Ag/AgCl battery would consist merely of a zinc anode and a bioinert gel-coated Ag/AgCl cathode, if both operated efficiently in the interstitial fluid. Such a battery has not previously been built, primarily because of rapid corrosion of Zn. We show that the corrosion of zinc is significantly reduced by growth of Zn2+-ion-conducting, O2-impermeable, hopeite [Zn3(PO4)2.4H2O] lamellae on the Nafion-coated Zn anode. The hopeite lamellae allow discharge of the Zn anodes over three weeks at 86% current efficiency in physiological buffer and at 60% efficiency over two weeks in serum. The Zn|physiological buffer|Ag/AgCl cell operates at 1.00 V at 13 muA cm-2 and at 0.94 V at 0.2 mA cm-2 anodic current density.     

Corrosion current densities at a disk-shaped inclusion

Laplace's equation is solved for the geometry of a polarized disk, of radius R, inlaid in a coplanar conductor and immersed in an aqueous electrolyte solution of conductivity κ. This geometry corresponds to a corroding inclusion on the surface of a metal sheet when the rate of corrosion is controlled by ohmic polarization. When the corrosion potential is Φ, the corrosion current density is found to have a minimum anodic value, equal to κΦ/R, in the centre of the disk. Current densities at a variety of sites on the disk-shaped anode and on the annular cathode have been determined numerically. Limiting behaviours have also been delineated. Equipotential surfaces are portrayed in a cross-sectional diagram, which also shows the routes taken by the corrosion current. The behaviour of the current in special regions – near the axis, near the three-phase junction and on remote regions of the cathode – can be described by simple formulas. Electronic Publication     

离子液体添加剂[BMIM]HSO4对锌电积过程析氧反应动力学的影响

研究了1-丁基-3-甲基咪唑硫酸氢盐([BMIM]HSO₄)离子液体对锌电积过程析氧反应的影响. 研究工作借助于动电位极化, 电化学阻抗谱, 扫描电镜和X射线衍射等测试技术. 动电位极化曲线及对应的动力学参数分析表明, [BMIM]HSO₄对阳极析氧反应具有催化作用,可提高析氧反应速率常数. 电化学阻抗谱数据表明,[BMIM]HSO₄能显著降低阳极析氧电荷传递电阻,在所研究的1.85-2.10 V电位范围内添加5 mg·L^-1 [BMIM]HSO₄, 电阻值至少降低50%. 此外, 添加剂对阳极表面二次反应具有抑制作用, 其在阳极表面的吸附,阻碍了阴离子的阳极活化位点吸附过程. 电化学测试结果与长时间(120 h)阳极极化后所得阳极表面形貌和结晶取向分析结果相一致. [BMIM]HSO₄的添加能有效抑制中间产物β-PbO₂的形成,促进铅银电极表面大块且疏松多孔α-PbO₂的生成,加速阳极析氧的进行.     

Electrochemical behaviour of isopropanol at platinum electrodes

The accessible potential range of isopropanol was found to be from +1.1 to -1.2 V vs. Ag/AgCl in non-aqueous 0.01 M LiCl, with acetone being formed at the anode and hydrogen at the cathode. Water was formed in a side-reaction, probably by ketal formation, the rate being proportional to the electrode area. Another side-reaction at the cathode produced an insoluble product after prolonged electrolysis. The coulometric current efficiency was nevertheless very high (99.6-99.97%) and almost independent of current density. The results indicate that the cathode reaction proceeded with somewhat less than theoretical current efficiency.     

二氧化碳在铜氧化膜电极上的光电化学还原

本文研究了CO_2在铜阳极氧化膜电极上的光电化学还原行为,在还原电量小于0.1C时,CH_4 的产率较高;还原电量大于2.0C时,主要还原产物为CH_3OH,还对CH_4的产率随外加电位、还原电量和铜阳极氧化膜制备条件的变化关系进行了研究,并对其还原机理作了初步探讨。     

氯离子浓度对锌电积用铝基铅合金复合β-PbO2颗粒阳极行为的影响

在酸性硫酸锌体系中研究了不同氯离子含量对Al/Pb-0.3%Ag-0.06%Ca复合β-PbO₂颗粒阳极行为的影响, 并通过X射线衍射(XRD)以及扫描电子显微镜(SEM)等技术手段来表征阳极的特征。 结果表明, 随着氯离子含量的增加, 阳极的析氧过电位逐渐增大;阻抗呈逐渐增大的趋势;阳极表面膜β-PbO₂和α-PbO₂衍射峰强度整体呈现出减弱的趋势;阳极氧化膜上的枝状晶簇消失;腐蚀速率逐渐增大。 当氯离子含量为300 mg/L时, 阳极具有最大的表观电流密度i₀, 表现出了最好的电化学性能以及耐腐蚀性。     

Development of an anode structure consisting of graphite tubes and a SiC shroud for the electrowinning process in molten salt

In a molten chloride salt-based electrolysis, chloride evolution at an anode needs to be considered in terms of potential fluctuation, capture, and corrosion problems. Here, we demonstrate an anode structure consisting of graphite tubes and a SiC shroud to be applied to the electrowinning process. A large surface area as well as high corrosion resistivity was achieved through the use of inert graphite tubes. The Cl₂ (g) capture was enhanced by the employment of a porous SiC shroud. It also allows an efficient contact of the electrode surface to the LiCl–KCl eutectic melt for an anodic evolution. No significant effects of the use of a SiC shroud on the anode overpotential and cell potential were found during the U deposition test.