高铁酸钠的电化学合成及铁阳极钝化机理研究

以铁片为阳极、金属钛板为阴极,采用电化学氧化法合成高铁酸钠,研究了NaOH电解液浓度、制备温度和电流密度对高铁酸钠生成的影响及机理,并探析了高铁酸钠制备过程中铁阳极钝化的机理。结果表明,提高NaOH浓度和制备温度不仅有利于高铁酸钠的生成,同时也有利于提高电流效率;提高电流密度虽会增加高铁酸钠的生成量,但也会显著降低电流效率。综合考虑电流效率和制备成本,高铁酸钠的最佳制备条件为：NaOH浓度为14 mol/L、温度为45℃、电流密度为5 mA/cm²。在最佳制备参数下电解后,利用FESEM-EDS和XPS分析了铁电极的表面性质,长时间电解后的铁阳极表面生成了铁氧化物,且钝化后的铁阳极表面存在Fe²⁺和Fe³⁺。电化学氧化合成高铁酸钠过程中,铁阳极钝化生成Fe₃O₄是阳极失效的主要原因。