聚苯胺对锌电积用复合惰性阳极材料电化学性能的影响(英文)

为了寻找一种可以替代锌电积用 Pb-Ag 合金的阳极材料,通过 PANI(聚苯胺)、WC(碳化钨)颗粒与 Pb2+的双脉冲电沉积,在 Al 合金基体上制备了 Al/Pb-PANI-WC 复合惰性阳极材料。测试了镀液中不同 PANI 浓度下制备的惰性阳极材料的阳极极化曲线、循环伏安曲线和塔菲尔极化曲线,采用扫描电镜考察复合惰性阳极材料的微观组织特征。结果表明:当将制备镀液中 PANI 浓度控制在 20 g/L 时,Al/Pb-PANI-WC 复合惰性阳极材料的微观组织和成分分布均匀,在含 50 g/L Zn2+、150 g/L H2SO4的 35 °C锌电积液中具有较高的电催化活性、较好的电极反应可逆性和耐腐蚀性,在电流密度 500 A/m2和 1000 A/m2下的析氧过电位与 Pb-1%Ag 合金相比分别降低了 185 mV 和 166 mV。     

Cl~--BSP-RPE添加剂存在下Cu在铜电极上的电沉积

采用线性电势扫描、循环伏安和计时电流研究50℃下Cl-、BSP、RPE单独存在或同时存在时,在含320 g/L CuSO4·5H2O、110 g/L H2SO4溶液中,Cu在铜电极上的电沉积过程,并通过SEM和XRD表征无添加剂和添加30 mg/L Cl-+5 mg/L BSP+5 mg/L RPE后得到的铜箔的形貌和结构。结果表明:Cl-、BSP在Cu的电沉积过程中起着去极化作用,RPE随着浓度的增大极化作用逐渐增强;BSP使成核数密度增大,但同时会降低铜离子的扩散系数,添加30 mg/L Cl-+5 mg/L BSP+5 mg/L RPE会增大表观传递系数和扩散系数,加快Cu的电沉积过程;在Cl-、RPE以及30 mg/L Cl-+5 mg/L BSP+5 mg/L RPE作用下,Cu的电沉积都是在开始时接近瞬时成核,随着时间延长,向连续成核靠近,最终偏离理论模型;而在BSP作用下,始终接近瞬时成核理论。添加30 mg/L Cl-+5mg/L BSP+5 mg/L RPE可以在50℃高浓度酸铜溶液中快速电沉积得到光亮平整的电解铜箔,铜镀层呈现(111)晶面较大择优取向。     

H2S水溶液中的腐蚀与缓蚀作用机理的研究Ⅳ．碱性硫化物溶液中Cl-对碳钢钝化行为的影响

利用交流阻抗和动电位极化技术,在碱性硫化物溶液中,分别研究了阳极极化电位下 对 低碳钢钝化过程阻抗行为的影响,钝化膜临界孔蚀电位 与 浓度的关系以及临界 浓度随 温度的变化．结果表明,在除氧的碱性硫化物溶液中,阳极极化的初期阻抗具有两个时间常数,随极化电位的升高,钝化膜逐步趋于完整;在点蚀的形成过程中,容抗弧半径逐渐变小,当极化电位为-600mV时容抗弧半径大幅度下降,并出现低频实部电感性收缩现象;在点蚀形成后的发展阶段,容抗弧半径继续减小,阻抗谱出现两个时间常数的双容抗弧．极化研究结果表明,不同温度下,随介质Cl-浓度增加,电极表面的钝化倾向降低,临界孔蚀电位随Cl-浓度增加而线性正移．     

含Al、Ca复合除氟剂在含氟硫酸锌溶液中的除氟性能

采用共沉淀法制备新型的含Al、Ca复合除氟剂。结果表明:在含100 g/L Zn~(2+)、160 g/L H2SO4和450 mg/L F-的硫酸锌电解液中复合除氟剂除氟的最优条件为:p H=3,t=90 min,w=4 g/L,θ=25℃。此时,F-浓度可降低至20 mg/L以下,除氟率可达96%,除氟剂吸附容量达108 mg/g。结果表明:仅当Cl-浓度大于800 mg/L时,复合除氟剂的除氟率降至93%。SO4~(2-)和Zn~(2+)的浓度对复合除氟剂的除氟效果没有影响,除氟率一直保持在96%左右,除氟过程锌损失率小于5%。吸附平衡曲线结果表明:该型复合除氟剂的吸附过程符合Langmuir单层吸附模型,最大理论吸附容量143.3 mg/g。     

Photoelectrochemical Study of the Corrosion and Inhibition on Copper

用光电化学方法研究了Cu在不同浓度NaCl的硼酸--硼砂溶液中的腐蚀以及缓蚀剂聚天冬氨酸(PASP)对Cu的缓蚀作用. Cu在硼酸--硼砂缓冲溶液中, 表面的Cu2O膜为p型半导体. 当Cu所在的溶液中存在少量NaCl (小于0.5 g/L)时, Cu表面Cu2O膜会受轻微Cl-掺杂但不会改变半导体性质; 当溶液中存在较多NaCl (0.5-15 g/L)时, Cu2O膜会受Cl-较严重的侵蚀, Cl-掺杂使Cu2O膜部分转成n型; 当溶液中存在大量NaCl (大于15 g/L)时, Cu$_{2}$O膜完全被Cl-掺杂而转型成n型. 缓蚀剂PASP的加入能够对Cu起到缓蚀作用：当NaCl浓度为2 g/L时, PASP与溶液中的Cl-在Cu表面竞争吸附, 明显抑制了Cl-对Cu2O膜的掺杂, Cu2O受到了保护仍为p型; 在NaCl浓度为30 g/L时, PASP与Cl-竞争吸附只能削弱Cl-对Cu2O膜的掺杂, Cu2O膜仍受Cl-掺杂而转成n型, 但n型性质变弱. 对Cu2O膜性质的Mott-Schottky测试结果与光电化学结果一致.     

磁场与卤素离子作用下Fe/NaHCO3体系的阳极过程

Fe在NaHCO3稀溶液中出现I、Ⅱ两处阳极电流峰,分别对应电极/溶液界面形成的较低价态Fe化合物与较高价态Fe化合物对Fe溶解的抑制作用.单一磁场使电流峰值I、Ⅱ处对应的电位正移、电流密度增大,还使钝化区起始电位正移,但对维钝电流密度以及过钝化电位影响较小.单一Cl-或Br-对峰I电位与电流密度影响较小,但使峰Ⅱ电流密度及维钝电流密度显著增大,且使过钝化电位大幅度负移.磁场与Cl-或Br-共同作用时峰I、峰Ⅱ及钝化区起始电位正移,峰I、峰Ⅱ以及维钝电流密度均增加,过钝化电位负移.Cl-与Br-浓度达0.01mol/L时,外加磁场后阳极电流随电位变正而上升,无电流峰与钝化区.     

316L不锈钢在有机胺脱硫溶液中的耐蚀性

采用浸泡方法研究了316L不锈钢在烧结烟气有机胺脱硫溶液中的腐蚀行为,主要对pH、温度、Cl-浓度和SO42-浓度变化引起的影响进行了分析。结果表明,316L不锈钢在脱硫溶液中存在点蚀行为,随着溶液pH、温度、SO42-浓度(60~140g/L)、Cl-浓度(1~10g/L)因素的变化,均有不同程度的腐蚀;但当pH4、温度80℃、ρ(Cl-)10g/L时,对316L的腐蚀影响较为明显。     

X70钢在模拟土壤溶液中点蚀敏感性影响因素交互作用研究

通过正交试验法,采用动电位扫描技术研究了Cl-浓度、pH值和温度对X70钢在HCO3-+Cl-介质中电化学行为的交互影响.结果表明:Cl-浓度、pH值、温度三因素对X70管线钢在模拟土壤溶液中腐蚀及钝化行为影响较大,三因素对其点蚀敏感性影响依次为:pH值Cl-浓度温度;在Cl-浓度为0.010 mol/L、温度35℃、pH值为8.2的模拟土壤溶液中X70钢的点蚀敏感性最大,钝化区间较窄(-0.257~0.204 V),当电位超过0.204 V时已处于过钝化状态.     

锌电积用Pb-Ag阳极MnO2镀膜的电化学性能

锌电积用Pb-Ag阳极存在析氧过电位高、表面铅易电化学氧化溶解,造成阴极电锌品质低等突出问题,如何减少阳极的溶铅污染并提升其催化析氧活性、降低反应能耗,成为亟待解决的难题。本文在Pb-Ag阳极表面电沉积一层均匀、致密的MnO₂薄膜,采用SEM、XRD和ICP等对MnO₂催化层的表面微观形貌、晶体结构和溶液含铅量进行分析;采用CV、LSV、EIS和Tafel等对Pb-Ag/MnO₂阳极的析氧催化活性和耐腐蚀性能进行分析。结果表明：在MnSO₄-H₂SO₄溶液中,当循环速率为200 mL/min、温度为80℃时,以4 mA/cm²电沉积120 min制备的Pb-Ag/MnO₂镀膜电极具有最佳的催化析氧和耐蚀性能;PbAg阳极经优化镀膜后,50 mA/cm²时其析氧过电位由936 mV降低为648 mV,腐蚀电流密度由7.03μA/cm²降低至0.66μA/cm^2<...     

Cu的腐蚀与缓蚀的光电化学研究

用光电化学方法研究了Cu在不同浓度NaCl的硼酸-硼砂溶液中的腐蚀以及缓蚀剂聚天冬氨酸(PASP)对Cu的缓蚀作用.Cu在硼酸-硼砂缓冲溶液中,表面的Cu2O膜为P型半导体.当Cu所在的溶液中存在少量NaCl(小于0.5 g/L)时,Cu表面Cu2O膜会受轻微Cl-掺杂但小会改变半导体性质;当溶液中存在较多NaCl(0.5-15 g/L)时,Cu2O膜会受Cl-较严重的侵蚀,Cl-掺杂使Cu2O膜部分转成n型;当溶液中存在大量NaCl(大于15 g/L)时,Cu2O膜完全被Cl-掺杂而转型成n型.缓蚀剂PASP的加入能够对Cu起到缓蚀作用;当NaCl浓度为2 g/L时,PASP与溶液中的Cl-在Cu表面竞争吸附,明显抑制了Cl-对Cu2O膜的掺杂,Cu2O受到了保护仍为P型;在NaCl浓度为30 g/L时,PASP与Cl-竞争吸附只能削弱Cl-对Cu2O膜的掺杂,Cu2O膜仍受Cl-掺杂而转成n型,但n型性质变弱.对Cu2O膜性质的Mott-Schottky测试结果与光电化学结果一致.     

槽边循环电解法回收电镀废水中Ni的研究

对槽边循环电解法回收电镀废水中Ni进行了分阶段实验研究,包括小型试验、扩大试验以及系统扩大试验。试验结果表明,适合工业生产中使用的操作条件如下：Ni离子浓度可在0．5～2．5/L变化,电流密度40～80A／m^2,槽电压3—6V,pH=4．5～5．5;当Ni离子浓度保持在1．0～2．5g／L,若连续操作电流密度采用100～150A／^2,则电流效率仍大于40％;若从高浓度操作到低浓度,每次回收到0．5/L,电流密度应取40～80A／^2,操作10次后,可回收到使浓度小于0．1g／L,弃掉,则回收槽的回收率大于99％;由3类不同规模试验的对比中可以看出,在相同条件下,电流效率几乎相等。研究表明,采用槽边循环电解法回收电镀废水中的Ni是完全可行的,且可保证较高回收效率。     

Establishment of water quality index （Na^＋, Ca^2＋） for purified water reused to zinc electrolysis process

The effects of Na+ and Ca2+ in the purified water on the conductivity of zinc electrolyte and the current efficiency of zinc electrolysis were studied by the alternating current bridge method and the simulated electrolysis experiments, and the water quality index of reused water was established. The results show that the conductivity of the solution and the current efficiency decrease as these two kinds of positive ions are added in the electrolyte. The effect of Ca2+ is much more remarkable than that of Na+. ρ(Na+)≤ 8 g/L and ρ(Ca2+)≤20 mg/L are the quality indexes in the zinc electrolysis process and the concentrations of Na+ and Ca2+ in the purified water reused to the process should be less than the limited values, i.e. the water quality index of the purified water should be controlled by its reused amount.     

钼酸盐复合缓蚀剂对海水中碳钢的缓蚀作用

采用失重法、极化曲线法和表面分析技术对钼酸盐复合缓蚀剂的缓蚀性能进行了研究,并通过试验确定了与钼酸盐有较好协同缓蚀效应的缓蚀剂配方。结果表明,单一钼酸盐对海水中碳钢的缓蚀率随着钼酸盐浓度的增加而增加,但钼酸盐浓度低于30 mg/L时存在加速碳钢腐蚀的情况。当钼酸盐为40 mg/L、有机膦酸盐(HEDP)为10 mg/L、Zn2 为4 mg/L、葡萄糖酸盐为50 mg/L时,该缓蚀剂对海水中碳钢的缓蚀率超过90%。钼酸盐复合缓蚀剂为阳极型缓蚀剂,海水中添加了缓蚀剂后碳钢试片表面形成了以氧化铁为主要成分,同时含有钼和磷的混合型沉淀膜。     

硫酸铈对三价铬钝化膜耐腐蚀性的影响研究

目的研究硫酸铈对三价铬钝化膜耐蚀性能的影响。方法通过在三价铬镀铬盐溶液中分别添加0.3、0.5、0.8、1.0、1.5 g/L的硫酸铈,然后通过极化曲线测试,对比不同硫酸铈添加量的钝化膜的腐蚀电流密度,确定硫酸铈在三价铬镀铬盐溶液中的最佳添加量,然后分别制备未添加硫酸铈和添加最佳添加量硫酸铈的三价铬钝化膜,通过电化学工作站CHI660E测量Tafel极化曲线和电化学阻抗谱。分析钝化膜的电化学性能,研究不同钝化膜的耐腐蚀性。观察试样表面的微观形貌,对比添加硫酸铈和未添加硫酸铈的钝化膜的微观形貌。结果通过极化曲线测试发现,当硫酸铈的添加量为1.0 g/L时,钝化膜的腐蚀电流密度小于其余添加量的钝化膜,添加硫酸铈和未添加硫酸铈的钝化膜的耐蚀性能不同,添加硫酸铈后的钝化膜性能得到改善,且钝化膜膜层的微观形貌发生改变。结论添加硫酸铈后,三价铬钝化膜的耐腐蚀性能增强。当硫酸铈的添加量为1.0 g/L时,腐蚀电流密度最小,为3.835×10~(-6) A/cm~2,耐腐蚀性能优于其余钝化膜。     

水解聚马来酸酐缓蚀分散性能的研究

用失重法研究了水解聚马来酸酐(HPMA)的缓蚀和分散 性能.结果表明，在HPMA的浓度为50 mg/L渗透剂的浓度为0.5 mg/L有最佳缓蚀效果，缓蚀率为69.3%(80℃).HPMA的分散性能随其浓度的增加而增大，在HPMA的浓度为10.0 mg/L时，其平均分散性能达到630×10-2mg/cm2·h,而在渗透剂T为1.0 mg/L时，平均分散能力达到了6.83×10-2mg/cm2·h.分散性能随Ca2+浓度的增加而减小,在温度为20℃、pH值为6或9时，HPMA分散性能较好.      

Hydro-chemical conversion of galena in FeCl3-KCl solution

The behaviours of complexation and dissolution of PbCl₂ on the surface of galena were investigated to explore the process of hydro-chemical conversion of galena (PbS) in chloride media. By means of solution chemistry calculation, the production and dissolution of the products PbCl₂ were studied. And the passivation of the galena was studied by Tafel curve. The results show that PbCl₄²⁻ is the main form of PbCl₂ presented in the saturated potassium chloride (KCl) solution. The PbCl₂ crystal is easy to precipitate when the total concentration of chloride ion ([Cl⁻]_T) is equal to 0.92 mol/L, and it is inclined to dissolve when [Cl⁻]_T is more than 0.92 mol/L. The chloride complexing reaction rate strongly depends on the Fe³⁺ion concentration when it is less than 6×10⁻⁴mol/L, while passivation occurs on the surface of the electrode when Fe³⁺ concentration is larger than 6×10⁻⁴mol/L. The reaction rate increases obviously when KCl is added, since the activity of Cl⁻ increases; thus accelerates the dissolution of PbCl₂.     

TA2纯钛酒石酸钠溶液阳极氧化膜层微观形貌对腐蚀性能的影响

选择酒石酸钠环保电解液,用恒电势法在不同浓度条件(1,5,15,30和50 g/L)下制备TA2纯钛阳极氧化膜。采用原子力显微镜分析膜层的微观三维形貌,使用电化学工作站研究试样在3.5%NaCl溶液低电位下的极化曲线和电化学交流阻抗谱,探讨微观三维形貌对耐腐蚀性能的影响。结果表明:15 g/L浓度时,氧化膜层细小均匀,生长完整,粗糙度较低,具有宽广的钝化区,最大的极化电阻值,较小的致钝电流值和自腐蚀电流值,耐腐蚀性能最佳。     

复配BTA与TTA钝化纯铜工艺研究

目的为了提高纯铜表面的耐腐蚀性。方法通过苯并三氮唑(BTA)与甲基苯并三氮唑(TTA)复配,对纯铜进行钝化,并分析钝化温度、时间及pH值对纯铜钝化效果的影响。分别运用电化学法、硝酸点滴实验、中性盐雾实验、SEM等手段对不同钝化液钝化膜的微观结构与耐蚀性能进行研究,并与铬酸盐钝化结果进行对比。结果将4 g/L BTA、4 g/L TTA复配,辅以氧化剂20 m L/L H_2O_2,对纯铜以pH值为4、钝化时间3 min、钝化温度40℃、自然风干老化1 d的钝化工艺处理后,可以生成明显的钝化膜。其表面致密,耐蚀性较好,在盐雾试验中腐蚀缓慢,其平均腐蚀速率为0.76 mg/d,自腐蚀电流密度仅为1.5660μA/cm2,缓蚀率达到81.9%,接近铬酸盐钝化的抗腐蚀效果。结论在适宜的钝化工艺下,经过BTA与TTA复配钝化后,可以在基体表面生成Cu/Cu_2O/Cu(I)BTA聚合物保护膜,同时TTA的非极性甲基形成的单分子层膜的疏水性更好,两者共同作用,形成较为致密的钝化膜覆盖在铜基体表面,明显提高纯铜表面耐蚀性。     

固定化溶菌酶的缓蚀机理及性能

采用物理吸附方法将溶菌酶固定在MCM-41介孔分子筛上,并与化学缓蚀剂[氨基三亚甲基膦酸(ATMP)与聚天冬氨酸(PASP)]复配用作循环冷却水缓蚀剂。利用电化学法分析复配缓蚀剂的缓蚀机理,并用失重法所测得的复配缓蚀剂缓蚀性能为指标优化复配条件。结果表明:复配缓蚀剂为混合型缓蚀剂,可以同时抑制腐蚀过程的阴极反应与阳极反应,最佳复配方案为固定化溶菌酶投加量0.7g/L、ATMP质量浓度10mg/L、PASP质量浓度20mg/L,缓蚀率可达88.55%,循环冷却水对碳钢腐蚀速率降至0.017 3mm/a,作用时间为11~13d。     

复合缓蚀剂在油田采出水中的缓蚀性能研究

目的为了解决油田采出水的腐蚀问题,制备一种复合缓蚀剂,并研究环境因素对缓蚀性能的影响规律,为油田采出水的科学防腐提供理论上的依据。方法采用含磷咪唑啉季铵盐和钨酸钠复配了一种绿色的油田采出水处理复合缓蚀剂,用动态失重法对复合缓蚀剂的缓蚀性能进行了评价,并系统地研究了介质的温度、pH值、矿化度及流速对缓蚀性能的影响。结果油田采出水的温度为55℃、pH值=7.0、流速为2.5 m/s和矿化度为36 g/L时,复合缓蚀剂的最佳投加质量浓度为60 mg/L。该条件下Q235钢的腐蚀速率为0.0269 mm/a,能够满足油田采出水回注的标准要求。腐蚀速率随着缓蚀剂质量浓度的增加而减小,随着采出水温度的升高而增大。采出水的矿化度为32 g/L时,对腐蚀速率的影响最大。采出水的流速为1.2~3.0 m/s和采出水的pH值接近于中性时,其对腐蚀速率的影响较小。结论复合缓蚀剂是一种环境友好型油田采出水处理缓蚀剂,缓蚀性能优良。