金属氧化物的电化学还原

一种用于在电化学电池中电化学还原固态金属氧化物如二氧化钛的方法,所述电池包括熔融电解质浴,阴极和阳极。所述方法包括如下步骤：（a）在阳极与阴极之间施加电池电势,该电池电势能够电化学还原供应到熔融电解质浴的金属氧化物,（b）连续或半连续地向熔融电解质浴输入粉末和／或小球状的金属氧化物,（c）沿熔融电解质浴内的通道输送粉末和／或小球,     

氧化物熔渣的电化学还原

提出了一种从氧化物熔渣中直接提取金属的电化学方法,即采用氧离子渗透膜原电池短路法,用碳作还原剂,在CaO-SiO2-Al2O2-FeO熔渣中,利用阴极合金化原理,获得无碳铁合金。结果表明：在本实验条件下,熔渣中FeO浓度越高,外电路短路电流越大。发现熔渣的还原电流包括外电路短路电流和氧离子膜的内部短路电流,可利用外电路短路电流来监测熔渣的外电路还原率。     

氧化铁碳热还原过程间接还原规律研究

为了研究碳热还原过程的间接还原规律,在20 kg/h推舟炉加热装备上开展试验,借助在线气体分析仪和金属铁产品的化学成分检测,探讨了煤种、煤粉粒度以及铁精矿粉制备方式等因素对间接还原反应的影响,最后从理论上解析了该反应过程的间接还原来源和定量关系。研究表明:间接还原主要来源于碳热直接还原过程产生的CO与氧化铁间发生的化学反应;步进还原过程中,煤中部分挥发分参与间接反应,使得稳定期煤气中的CO_2/(CO+CO_2)比例超过20%;铁精矿粉粒度越小,还原效果越好,间接还原比例越高。     

装料方式对高炉间接还原区还原效率的影响

为了研究装料方式对高炉间接还原区还原效率的影响,通过模拟不同装料方式下高炉炉料组成、温度场和气体成分条件,研究了装料方式对含铁炉料静态还原的影响规律。结果表明,8号高炉现有的3种装料方式中,通过将大小烧分级入炉,在不改变原料条件下,可以改善块状带炉料的透气性,增加含铁炉料的还原度和还原效率。     

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。     

亚铁离子还原二氧化锰的电化学模型

研究了在酸性溶液中用Ｆｅ￣（２＋）离子使二氧化锰还原的动力学，并着重研究了搅拌速度、二氧化锰的粒度、温度、Ｆｅ￣（２＋）离子的浓度和Ｈ＋离子的浓度对二氧化锰的还原反应的影响．当搅拌速度超过每分钟９００ｒ时，扩散阻力可以忽略不计，在这种情况下，还原反应的速度是由电化学反应所控制的；我们采用混合电位模型结合缩心模型来解释还原反应的动力学，混合电位模型原先是为了描述金属腐蚀过程而提出的模型．总的还原反应是用阴极半电池和阳极半电池反应写出的．我们利用坦夫尔（Ｔａｆｅｌ）方程作为推道反应速度方程的出发点．将得出的电荷传递系数值为０．５，这表明存在着对称的电荷势垒．阴极还原反应的动力学相对于质子的浓度而言是一级的．     

LiCl-KCl熔体中PrCl_3的电化学还原

本文用循环伏安、计时电流和x射线能谱分析等方法研究了450℃下LiCl-KCl共晶熔体中PrCl_3的电化学还原。研究结果表明,Pr~(3+)在钨电极上的电化学还原机理为一步还原的准可逆过程:Pr~(3+)+3e→Pr,-3.10V(相对标准氯电极)。而Pr~(3+)在铁电极上还原为金属时可逆性较差。     

钨的电化学还原机理及结晶过程研究

利用循环伏安法和计时电位法研究了NaCl-KCl-NaF-Na_2WO_4熔盐体系电沉积物的电化学还原机理,并利用计时电流法对钨的结晶过程进行研究。结果表明,NaCl-KCl-NaF-Na_2WO_4熔盐体系电沉积钨的电极过程为由电荷迁移速度和扩散速度混合控制的准可逆过程,钨的还原机理为0.5W_2O_7~(2-)+6e→W+3.5O~(2-)。钨的电结晶过程符合半球形三维晶核的瞬间成核过程。     

银媒介间接电化学氧化破坏TiAP机制研究

通过循环伏安法和线性扫描法考察了各因素对电极氧化反应的影响,研究了银媒介间接电化学(Ag/MEO)氧化对磷酸三异戊酯(TiAP)的破坏机制。研究结果表明:在电解过程中,TiAP先被氧化为小分子的中间产物,然后再逐渐分解为磷酸、CO_2和H_2O;TiAP及其中间产物与Ag~(2+)的反应是电解氧化过程中的主要反应,保持一定的有机物浓度有利于电解的进行;同时,少量的自由基也参与氧化破坏,提高电流密度,产生自由基的量越多,电解的破坏速率越快,但电流效率随之下降;电流密度在0.3~0.5A/cm2、两相体积比在(10∶1)~(5∶1)范围内是电解破坏较为适宜的条件。     

电化学直接还原Ti02制取金属钛的研究

通过在阴极制备工艺、电解槽设计及熔盐预处理等方面的改进,电化学直接还原TiO2得到了纯度较高的金属钛.采用配有X光电子能谱仪(XPS)的扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、化学分析等方法对电化学还原样品进行分析,确定TiO2阴极的还原是由表及里、由高价到低价再到金属进行的.对还原过程分析表明:反应器内副反应的发生是影响还原过程电流效率低的主要因素.并探索性地提出了提高电流效率的几条途径.     

亮绿在金属及非金属光度分析中的实际应用

论述了亮绿在金属及非金属光度分析中的实际应用状况，介绍了亮绿的结构与性能，及其与金属及非金属显色反应体系与条件，以及相应光度分析方法的检出限、灵敏度、干扰情况和测定范围。     

Reduction Mechanism of Scandium Ion in Fluoride Salt Melt

The electrochemical behavior of Sc^3 in LiF - NaF system was investigated. The cyclic voltammetry and chronopotentiometry were used to investigate the reduction mechanism of the electrochemical deposition of Sc^3 to Sc on Ag electrode in LiF-NaF system at 1043 K. Experimental results indicate that the electroreduction of Sc^3 to Sc is a reversible process with simple 3-electron transfer in one step controlled by diffusion.     

Electrochemical formation of Mg-Li-Y alloys by co-deposition of magnesium, lithium and yttrium ions in molten chlorides

An electrochemical approach for the preparation of Mg-Li-Y alloys via co-reduction of Mg, Li, and Y on a molybdenum electrode in LiCl-KCl-MgCl2-YCl3 melts at 943 K was investigated. Cyclic voltammograms (CVs) illuminated that the underpotential deposition (UPD) of yttrium on pre-deposited magnesium led to the formation of a liquid Mg-Y alloy, and the succeeding underpotential deposition of lithium on pre-deposited Mg-Y led to the formation of a liquid Mg-Li-Y alloy. Chronopotentiometry measurements indicated that the order of electrode reactions was as follows: discharge of Mg(II) to Mg-metal, electroreduction of Y on the surface of Mg with formation of ε-Mg24+xY5 and after that the discharge of Li+ with the deposition of Mg-Li-Y alloys. X-ray diffraction (XRD) indicated that Mg-Li-Y alloys with different phases were formed via galvanostatic electrolysis. The microstructure of different phases of Mg-Li-Y alloys was characterized by optical microscope (OM) and scanning electron microscopy (SEM). The analysis results of inductively coupled plasma atomic emission spectrometer (ICP-AES) showed that the chemical compositions of Mg-Li-Y alloys corresponded with the phase structures of the XRD patterns, and the lithium and yttrium contents of Mg-Li-Y alloys depended on the concentrations of MgCl2 and YCl3 .     

铕的电化学还原过程中钛阴极失活原因之探讨

铕的电化学还原受多种因素影响，其中阴极极板最为重要。研究了采用钛阴极进行铕的电化学还原常遭遇极板失活问题；并对极板失活进行了探讨与分析，认为钛阴极吸氢以及质劣钛材料是妨碍铕的电化学还原的主要原因。提出了钛板脱氢的初步方案，以及尽可能选择质优钛板材料进行铕的电化学还原的建议。     

电化学还原辅助废旧锂离子电池正极材料高效浸出

为了提高废旧锂离子电池正极材料中有价金属的浸出效率,采用电化学还原法实现对正极材料中有价金属的高效浸出。采用单因素试验探索硫酸浓度、浸出时间、温度和电流密度等因素对锂、镍、钴和锰浸出率的影响,借助扫描电镜、X射线衍射仪对电化学浸出前后正极片的表面形貌、元素分布及物相组成进行综合分析。结果表明：在外加电场的作用下实现了有价金属的还原,正极材料浸出后,主要剩余具有多孔结构的黏结剂PVDF;在硫酸浓度0.8 mol/L、浸出时间60 min、温度50℃、电流密度30 mA/cm²的条件下,锂、镍、钴和锰的浸出率可分别达到97.2%、95.68%、95.09%、94.61%。     

熔盐电解直接制备钛镍合金的研究

研究了利用熔盐电解法从金属氧化物中直接电解制备钛镍合金的可行性。在熔融CaCl2体系中,以二氧化钛和氧化镍的混合物为阴极,石墨为阳极,在电解温度900～1000℃,槽电压2.6～3.1V条件下进行电解,采用SEM,EDS,XRD等方法对电解还原产物进行了分析,结果表明二氧化钛和氧化镍被电解还原为钛镍合金,组成符合设计配比,并且沿直径方向合金成分均匀。     

二氧化硫膜电解制备硫磺机理与应用研究

研究了利用316L不锈钢做阴极时,二氧化硫电化学还原制备硫磺过程的机理和影响因素。利用循环伏安法、计时电量法研究了二氧化硫在316L不锈钢电极上的还原机理,提出二氧化硫经历了4个电子4个质子的还原过程。通过离子膜反应器分别考察了电流密度、阴极液酸浓度对二氧化硫电化学还原制备硫磺过程的影响。当二氧化硫浓度5 g/L、硫酸浓度0.5 mol/L、电流密度126.98 A/m^2、电解时间3 h时,二氧化硫转化为硫磺的转化率为73.42%,空时产量0.64 kg/(m^3·h),单位能耗9.64 kWh/kg。     

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。