生物发电浸出中黄铁矿阳极的交流阻抗

文章采用双电池体系研究了生物发电浸出过程中黄铁矿阳极电极电位随时间的变化,并用电化学三电极体系研究了黄铁矿碳糊电极体系在氧化亚铁硫杆菌（A.f菌）中的界面过程,建立了黄铁矿生物发电浸出过程的模拟等效电路,通过交流阻抗分析软件对黄铁矿电极在不同电极电位下交流阻抗Nyquist图进行了拟合和分析。研究结果表明：反应初期黄铁矿阳极电极电势迅速增加,反应6小时后,阳极电极电势在0.6V附近趋于平稳;电极电势从0.4V增加到0.7V,A.f菌在黄铁矿表面都能氧化单质硫;电极电势为0.4V和0.5V时,微生物作用还不显著,黄铁矿浸出过程由电化学极化和浓差极化混合控制;电极电势为0.6V和0.7V时,黄铁矿浸出主要由生物电化学极化反应控制。     

明胶在铜电解中的电化学行为

本文用交流阻抗法及稳态极化曲线法,查明铜电极反应的性质及明胶在铜电解中的电化学行为。实验表明:(1)铜电极反应属于混合控制;(2)明胶既能增加铜电极反应电化学极化又能改善铜电极/溶液界面润湿性;(3)明胶在铜电极表面上的吸附速度由扩散控制。     

铜、铅、锌电解过程中的极化现象研究

对铜、铅、锌3种重金属电解过程中的极化现象进行全面研究,重点分析了铜电解阴极析氢过电位、锌电积阳极析氧过电位及添加剂的作用机理,并对浓差极化和电化学极化进行研究,以利用阴极过电位控制电解产品质量。     

硫酸镍体系中电解铜箔镀镍的动力学研究

通过电化学测试方法,初步探讨了硫酸镍体系中电解铜箔镀镍的某些动力学问题.结果表明,镍阴极电沉积的Tafel斜率为0.106 V,表观传递系数为0.58,交换电流密度为1.14×10-7 A/cm2,电极反应表观活化能为61.1 kJ/mol.在0.5～0.6 V的电位范围内,第一电子传递反应为电极反应的速度步骤控制,而在较高的阴极极化电位下,镍电沉积是混合步骤控制.     

LiCl熔盐中直接电解还原制备Ce-Ni/Zn/Bi合金

在923K、LiCl熔盐中,通过两电极体系直接电解还原CeO_2-5NiO、CeO_2-2.5Bi_2O_3、CeO_2-5ZnO三种混合氧化物制备相应的金属间化合物。从热力学上计算了3种混合氧化物的理论分解电压,并采用循环伏安法研究其电化学行为,验证了电解还原的可行性。结果表明,3种混合氧化物分别在3.2V被直接电解还原4h,NiO、Bi_2O_3、ZnO均能在CeO_2发生还原反应前生成对应的金属单质,然后促进CeO_2还原。得到的电解产物分别为CeNi_5/Ni、CeBi/Bi、CeZn_5/Ce_3Zn_(22)/CeZn_3。3种电解产物的微观形貌分别为絮状、堆积状和块状。     

LiF-SrF2-SrO熔盐体系中Sr2+电化学行为的研究

在电化学工作站AUTOLAB 上采用三电极体系以循环伏安法、计时电流法和计时电位法研究了LiF-SrF2-SrO熔盐体系于1253 K温度下锶在钨电极上的电化学还原过程及其控制步骤.研究结果表明：Sr2+在钨电极上的还原过程是一步得两个电子的准可逆反应,析出电位在-1.0 V 附近.阴极过程受离子的扩散步骤控制,计算得出扩散系数为6.07×10-5 cm2/s.     

Ir-Ta氧化物涂层阳极在硫酸盐电解溶液中的电化学行为

采用测量极化曲线等电化学方法研究了钛基Ir-Ta氧化物涂层阳极在酸性硫酸盐溶液中的电化学行为。结果表明:酸性硫酸盐溶液中Ir-Ta氧化物涂层阳极上的析氧反应发生电化学极化,但超电势远低于Pb阳极和Pb-Ag阳极而电催化活性好,可以显著降低电解能耗。溶液pH和电解温度升高,Ir-Ta氧化物涂层阳极上析氧反应的超电势降低;溶液中含有不同金属离子时析氧反应的超电势略有不同,但金属离子浓度不影响其超电势。Ir-Ta氧化物涂层阳极在1 mol/L H2SO4溶液和电流密度40000A/m2的条件下的强化寿命可达55天。     

金属锂在LiCl-KCl熔盐体系中的溶解过程

利用等温饱和法研究了温度对金属锂在LiCl-KCl熔盐体系中溶解度的影响。采用W电极,利用电流反向计时电位法和方波电流法研究了电流密度、LiCl含量对金属锂在熔盐中溶解速率的影响,并研究了极化对金属锂溶解速率的影响。结果表明,金属锂在LiCl-KCl中的溶解度随温度的升高而增大,在熔盐中的溶解反应为吸热反应,金属锂的溶解速率不受电流密度的影响,随LiCl含量的增加先增大后减小,溶解速率受熔盐体系黏度的影响较大。极化对金属锂溶解没有影响,锂的溶解没有电化学特性。     

超混沌电流对金属锰电解阳极电位振荡的调控

金属锰湿法电冶过程是一个典型的远离平衡态的非线性体系,直流作用下会出现电化学振荡、金属分形等非线性行为而引发体系额外的能耗。本文提出一种超混沌电流电解的新模式,通过引入超混沌电路代替原有直流电源来实现。超混沌电流作用下,采用恒电流极化曲线、阳极极化曲线、塔菲尔测试等分析方法和X射线衍射分析、扫描电子显微镜的表征方法,研究铅合金阳极电化学振荡行为与阳极沉积的锰氧化物之间的关联。研究结果表明,在电流密度为350 A·m?2恒电流极化30 min后,超混沌电流极化作用下电位振荡的平均振荡周期较直流极化提高5.6 s,平均振幅降低 38 mV;超混沌电流作用下阳极生成的MnO₂,其表面较为致密平整,在一定程度上可以提高铅合金阳极析氧反应活性和耐腐蚀性。综合分析可知,将超混沌电流运用于金属锰电解过程,可以实现对阳极电化学振荡的有效调控,为进一步降低电解过程能耗和污染排放提供新思路。      

镁锶合金的电化学还原制备

提出了一种电化学还原制备Mg-Sr合金的新方法。通过理论与实验研究,获得了工艺流程及工艺参数。研究结果表明,以Mg-9Al为阴极,以LiCl-16SrCl2为电解质,可实现阴极下沉电解,直接获得Mg-Al-Sr合金;LiCl的分解电压与SrCl2相近,电解过程中析出Sr的同时会析出Li,Sr以溶入Mg基熔体为主,Li以浮于熔盐表面为主;电解还原获得的Mg-Al-Sr的微观组织中,存在大量片状组织。     

铝自熔电解槽节能技术

本文通过在实验室条件下研究了铝电解中掺杂了Li、Li＋Ba、Mg＋Fe盐的石墨电极对阳板的电催化作用,发现了这些掺杂电极能显著降低碳阳极反应的过电压。通过实际应用表明,该项技术给自焙铝电解槽带来了很大的节能增产效益,在一定程度上开避了高温熔盐电解槽节能的新领域。     

LiCl-KCl熔盐La^3+在钨电极上的电化学还原机理

以LiCl-KCl为电解质体系,LaCl3为原料,利用循环伏安法、计时电位法和计时电流法研究773K时镧离子在钨电极上的电化学还原过程。结果表明,在773K、50%KCl-50%LiCl-2%LaCl3的熔盐体系中,镧离子在钨电极上还原是一步转移3个电子反应(La^3++3e→La),相对于Ag/AgCl电极析出电位为-2.05V;镧在钨电极析出过程中出现成核极化现象,且通过循环伏安和计时电流法可判断镧离子在钨电极上的析出还原过程为受扩散控制的准可逆反应,扩散系数D=6.36×10^-5 cm^2/s。     

电化学深度氧化法处理硝基苯废水

利用钛基DSA类金属氧化物电极对含硝基苯类废水进行了电化学深度氧化处理,并用高效液相色谱分别对阴、阳极产物进行了分析.结果表明,硝基苯最终被深度氧化为CO2,H2O,有中间产物--埘硝基酚出现,无其他新物质生成.电解过程中阳极酸性持续增强,阴极显碱性,阳极降解效率高于阴极.根据实验结果推测出硝基苯去除机理为:在自由基作用下,按硝基苯→硝基酚类→苯酚类→二氧化碳、水的途径降解.     

真空热还原制锂工艺的技术经济分析

系统介绍了以碳酸锂为原料 ,加入石灰或铝氧土后 ,经焙烧、硅铁或铝粉真空热还原制取金属锂的工艺。本法与氯化锂熔体电解制取锂的工艺相比 ,具有产品成本低、纯度高、环境状况好的优点。     

浓硫酸中904L不锈钢焊接接头的耐蚀性能

采用动电位极化曲线和电化学阻抗谱研究了904L不锈钢基体和焊接区在浓硫酸溶液中的腐蚀行为,并简要分析其腐蚀机理.实验结果表明:焊接区和基材的阴极极化曲线均为氢还原反应过程,而阳极极化曲线则有较大的差异.焊接区相对于基材,其自腐蚀电位降低且阳极电流增大,焊接对阳极反应起促进作用.904L不锈钢基体和焊接区的腐蚀主要由电化学反应步骤控制,两者的Nyquist图特征相似,均由单一的容抗弧构成,有一个时间常数.基体的耐蚀性能优于焊接区.      

氧化铈熔盐电解过程预还原反应的冶金热力学分析

通过热力学计算,分析了氧化铈熔盐电解过程预还原反应(2CeO2+C+CeF3=3CeOF+CO)的可行性;探讨了连续电解过程还可能存在的预还原反应(2CeO2+CO+CeF3=3CeOF+CO2)。提出了降低石墨材料(电解槽、阳极)消耗的一些设想。     

Ir_(1-x)Ru_xO_2/Ti析氧阳极的电催化活性研究

以氯铱酸为主要的前驱体,采用加热分解法制备了不同Ru含量的Ir1-xRuxO2/Ti析氧阳极,并采用扫描电镜,循环伏安,恒电流电解,线性极化等测试手段对电极进行表征和测试。电化学测试结果表明当Ir,Ru的摩尔比为3∶2时,500mA.cm-2恒电流水解电位最低,为1.4V(vs.SCE);循环伏安测试表明,Ir0.6Ru0.4O2/Ti的伏安电量亦达到最高,达到1271mC.cm-2,析氧电催化活性点最多。SEM表面形貌进一步证实了Ru的加入使得电极的表面的多孔结构更加明显,当Ir,Ru摩尔比为3∶2时,电极表面颗粒最小,孔隙率最高,亦表明该电极的电化学活性表面积最大,电催化活性最高。     

Preparation of CeNi2 intermetallic compound by direct electroreduction of solid CeO2-2NiO in molten LiCl

Electrochemical reduction of solid CeO 2 -2NiO to produce CeNi 2 was conducted in molten LiCl at 650 oC. The electrochemical reduction behaviors of NiO, CeO 2 and their mixture were investigated by cyclic voltammetric measurements. Moreover, a series of electrolysis experiments of different electrolysis cell voltages and electrolysis duration were performed to evaluate the reduction mechanism of the mixed oxides pellet cathode as well as the energy efficiency of the process. Homogeneous CeNi 2 was prepared by electrolysis at the constant cell voltage of 3.5 V with a graphite anode. The results demonstrated that the NiO was preferentially reduced to Ni and it subsequently promoted the reduction of CeO 2 . The electrolysis energy consumption for preparation of the CeNi 2 could be as low as 6.5 kWh/kg-CeNi 2 .