电合成重铬酸钠用析氧阳极的研究进展

铬盐行业一直是重污染行业,传统的铬盐生产技术是造成严重污染的原因之一。重铬酸钠作为铬盐的母系产品,其生产技术的改进对于整个铬盐行业的清洁化生产尤为重要。在介绍电合成重铬酸钠技术的基础上,重点介绍了该工艺使用的阳极材料的研究进展、存在的问题以及发展前景。     

锌电积用Pb-Ag-Bi阳极的电化学行为

制备了一种新型的锌电积用阳极Pb-Ag(0.8%,ω)-Bi(0～5.0%,ω),测试了该三元合金的电化学性能并与工业用Pb-Ag(0.8%,ω)阳极进行了对比.结果表明,阳极过电位随着合金中Bi含量的提高而降低,当Bi含量为1.0%(ω)和5.0%(ω)时,其阳极过电位比Pb-Ag(0.8%,ω)阳极分别低了40～50 mV和60～80 mV.用LSV法检测了阳极表面氧化膜的形成过程,并用XRD和SEM技术分析了膜的成分和形貌.2种阳极的表面氧化膜都主要由α-PbO2和β-PbO2组成,但具有不同的结构.与Pb-Ag(0.8%,ω)阳极相比,Pb-Ag(0.8%,ω)-Bi(1.0%,ω)阳极的表面膜结构更加规则、细致,但Pb-Ag(0.8%,ω)-Bi(3.0%,ω)阳极的表面膜又表现出与基体结合不紧密,呈疏松碎片状结构的特点.     

锌电积用PbO_2复合惰性阳极材料制备及性能研究

以3Cr13不锈钢为基体,在由PbO45g/L和NaOH160g/L组成的镀液中加入20g/LCeO2(平均粒径30nm)或/和20g/LB4C(平均粒径6μm),采用阳极电沉积的方法制备了α-PbO2–B4C、α-PbO2–CeO2、α-PbO2–CeO2–B4C等3种复合惰性阳极材料,观察了其表面微观组织特征,测试了其电沉积时的阳极极化曲线以及在ZnSO4–H2SO4溶液中的循环伏安曲线和塔菲尔曲线,并与纯α-PbO2电极进行了对比。结果表明,CeO2、B4C或其两者与α-PbO2的共沉积改变了阳极沉积电位和α-PbO2的电结晶形貌,使晶粒尺寸减小,并导致α-PbO2在ZnSO4–H2SO4溶液中的阴极还原峰电位正移,及有助于提高α-PbO2的耐蚀性。α-PbO2–CeO2和α-PbO2–CeO2–B4C复合惰性阳极材料分别在低电位区和高电位区具有良好的析氧电催化活性。     

锌电积用惰性阳极材料的研究现状

阐述了国内外铅及铅合金阳极、钛基二氧化铅阳极等锌电积用惰性阳极材料的研究现状,并对未来锌电积用惰性阳极材料的发展趋势进行了展望.     

金属阳极涂层的析氧电位

以金属阳极涂层的析氯电位检测方法为基础，在进行部分改变后，对金属阳极的析氧电位进行检测。在十几个金属阳极生产（修复）单位，实际生产的金属阳极产品抽取的试样中，以对几十个试片的析氧电位检测结果为依据，进行分析讨论，给出了不同涂层的析氧极化情况，析氧电位和的氧析氯电位差的统计情况。同时证明，甘汞电极也可以做为金属阳极涂层析氧电位检测的参比电极。     

酸性介质中长效析氧阳极的研究

开发了一种新型长效析氧阳极,该含铱阳极在有机电解合成化学、海水电解及电极箔生产等领域得到了成功的应用。通过析氧电流曲线、稳态极化曲线、强化考核寿命微观形貌及相结构分析,得出最佳制备工艺:①析氧阳极的活性氧化物应选择贵金属氧化物IrO2,其在涂层中的质量分数为10%～80%;②在活性氧化物中掺杂惰性金属氧化物是延长涂层寿命的可行办法;③氧化涂层的氧化温度在400～600℃;④增加涂层厚度可延长阳极寿命,提高催化活性。     

铜电积用惰性阳极材料的研究现状

根据基体材料的不同,综述了国内外铜电积用惰性阳极材料的研究现状,重点阐述了铅及铅合金阳极、铅基涂层阳极、钛基涂层阳极等的制备、电化学性能及优缺点。     

纳米级氧化物膜析氧阳极的研究

纳米级氧化物膜析氧阳极是一种新材料,它具有高的电催化活性和长的使用寿命.用溶胶凝胶法和热分解法制备了Ir-Ti二元阳极.讨论了二元阳极制备的某些影响因素,例如原材料的制取,热处理温度和铱中间层,用扫描电镜观察涂层的晶体结构和表面形貌,涂层的表面为无裂缝和纳米级,其晶粒尺寸不大于9.58 nm,并呈丘陵状.     

镍铬不锈钢用作电积铜过程阳极材料的电化学行为研究

本文研究了不锈钢作为电积铜过程的阳极材料的电化学行为,测量了分解电压及其过电位,并且与传统的Pb阳极进行了比较。结果表明:在温度低于20℃的条件下,镍铬不锈钢具有比Pb低的分解电压和比Pb低得多的析O_2过电位。用其取代传统的Pb阳极板是可行的,并且可以显著地节约能耗。但是,当温度高于20℃时,不锈钢电极的耐酸蚀,抗氧化性能较差。文中通过对Pb板及不锈钢板的电解过程的表面变化情况的研究探讨了关于过电位的一些问题。     

铅电极上电聚合聚苯胺及其析氧电催化性能研究

在苯胺-硫酸电解液中,采用电化学阳极氧化法在纯铅表面电沉积制备聚苯胺(PAn)膜层。探讨了苯胺电聚合过程的影响因素及其规律,并考察了所得Pb/PAn膜电极材料的析氧电催化特性。结果表明,在一定的恒电流密度下,聚苯胺的沉积量与时间成正比;与空白Pb电极相比,Pb/PAn膜电极的析氧电位负移0.13~0.36V,交换电流密度提高2~4个数量级,显示出良好的析氧电催化特性。作为析氧阳极,Pb/PAn膜电极在有色金属电解提取等方面具有潜在应用价值。     

锌电积用惰性阳极材料的研究现状及发展趋势

综述了锌电积用惰性阳极材料的研究现状,着重阐述了锌电积用惰性阳极材料研究的主要改进方式:新型基体的使用,脉冲电镀和复合电镀技术的运用,梯度惰性阳极的制备,以及表面层掺杂.展望了未来锌电积用惰性阳极材料的发展趋势.     

银基析氧催化剂的研究进展

近年来基于阳极析氧催化的电解水制氢技术引起了广泛关注,安全、高效的阳极析氧催化剂是实现该技术的核心。银基析氧催化剂具有操作条件温和、析氧过电位低及结构易于调变的特性,是一种颇具发展前景的新型阳极析氧催化剂。本文综述了Ag基析氧催化剂的制备及其在电解水制氢方面的应用,着重介绍了Ag基析氧催化剂的两种调控改性方法,包括原位调控方法和后制备调控方法,其中原位调控方法主要有电解质溶液的匹配、电解质(浓度、酸碱度、温度)的调变和工作电极的修饰,后制备调控方法主要有金属氧化物复合、石墨烯复合和银氧化物纳米晶的调控。将原位调控和后制备调控相结合,可为制备具有较低过电势、较高催化活性的新型Ag基阳极析氧催化剂提供方法指导和为后续研究提供依据。     

Ni-Fe基析氧阳极材料的研究进展

寻找一种高效、稳定和低成本的析氧阳极材料对于在碱性环境中电解水的研究具有非常重要的实际意义。近年来,Ni-Fe基材料以其低成本及在碱性条件下具有高催化活性的特点成为析氧反应电极材料的研究热点。本文概述了近几年国内外学者对不同的Ni-Fe基析氧材料(包括Ni-Fe合金、Ni-Fe氧化物、Ni-Fe层状双金属氢氧化物及Ni-Fe基复合材料等)在合成方法、物理形态、化学结构和催化性能等方面所进行的研究,介绍了Ni-Fe基材料的析氧反应机理的进展,探究了析氧反应活性相以及Fe的掺入对Ni基氢氧化物的结构和活性的影响,最后指出了合成方法的改进及详细反应机理的探究将会成为未来Ni-Fe基析氧阳极材料的重点研究方向。     

钛基涂层氧化物析氧阳极材料的研究进展

介绍了钛基涂层氧化物析氧阳极(DSA)的制备方法,包括热分解、磁控溅射、溶胶–凝胶和电沉积等方法。分析了DSA阳极的析氧原理。指出了DSA电极存在的问题及未来的发展趋势。     

Ru-Ti-Sn/Ti三元氧化物金属阳极的析氧性能

本文用一般电极性能测试方法考察了Ru-Ti-Sn/Ti三元氧化物涂层阳极的电极寿命和析氧活性。实验表明，与Ru-Ti/Ti、Ru-Ti-Ir/Ti氧化物阳极比较，Ru-Sn-Ti/Ti阳极具有一定的析氧活性和抗氧化作用。     

含锡锑中间层的析氧阳极的制备及性能研究

从延缓涂层钛阳极基体钝化的角度出发,采用热分解法制备了含SnO2-Sb2O5中间层的钛基铱钽电极.利用扫描电镜、X射线衍射、能谱等方法对Ti/SnO2-Sb2O5/IrO2-Ta2O5阳极表面的形貌,相结构、元素组成和电化学性能进行了分析.结果表明,Ti/SnO2-Sb2O5/IrO2-Ta2O5阳极的使用寿命较Ti/IrO2-Ta2O5阳极有大幅度的提高,并且具有更高的电催化活性.Ti/SnO2-Sb2O5/IrO2-Ta2O5是一种在酸性环境中非常具有前景的析氧阳极.     

电沉积镍铁锰三元纳米片在析氧反应中的性能研究

电解水制氢技术作为当下最有效的制氢技术之一,低成本、高性能的电催化剂是提高电解水效率的理想选择。本文采用了一步电沉积法在泡沫镍上制备镍、铁、锰三元纳米片(NiFeMn)作为析氧反应(OER)电催化剂。当电流密度为20mA·cm^-2时,过电位达到297mV,Tafel斜率达到了143.2mV·dec^-1,经过了12小时的I-T测试后,其电流密度为86mV·cm^-2,表明该材料具有较好的稳定性和活性。NiFeMn纳米片良好的OER性能可能是由于其高的电化学活性表面积,为OER反应提供了更多的活性位点。     

电沉积制备多孔Ni-Fe-Sn合金电极及其析氧性能

采用直流电沉积法在铜箔表面合成了多孔结构的Ni–Fe–Sn合金,用扫描电子显微镜、X射线能谱仪和X射线衍射仪对合金的微观组织形貌和相态进行了表征,用电化学工作站测试了合金电极在碱性环境中的析氧性能。结果表明,Ni–Fe–Sn合金电极主要由Ni3Sn2和FeNi3相组成,电极表面形成了多孔结构。在30wt% KOH溶液中,Ni–Fe–Sn合金的析氧过电位仅为261 mV(电流密度10 mA/cm2),Tafel斜率为69.9 mV/dec。电极在10 mA/cm2电流密度下能稳定工作12 h以上,具有良好的电化学稳定性。     

电沉积法制备铁基析氧电催化剂的研究与进展

析氧反应作为水分解反应的一个半反应,由于其在反应过程中需转移更多电子,因此研究性能优异的析氧催化剂意义重大。铁因其储量丰富,毒性小,优异的氧化还原性质而逐渐受到关注,从而铁基催化剂用于电催化析氧反应的研究逐步深入。电沉积法,因其制备简单、重现性好等优势,而作为制备铁基催化剂一大基本方法,因此分析总结电沉积方法对制备析氧催化剂起到一定的参考作用。电沉积法主要分为两类:阳极电沉积法和阴极电沉积法。通过展现这两种方法制得的铁基催化剂的析氧性能的差异,为新型提升性能的催化剂的合理开发提供进一步的依据。