电解海水防污用阳极及电解性能研究

本文论述了对电解海水用的四种阳极材料在静海水中的电解性能的研究结果。这四种材料是:铅银微铂(Pb.Ag/Pt)、钛涂二氧化钌(Ti-RuO_2)、钛涂铱(Ti-Ir)、钛铂爆炸复合板(Ti-Pt)。为了得到较高的电流效率和较低的耗电率,为了延长电极的使用寿命,建议对每种电极材料选用较低的电解电流密度,极板间隙不宜太宽,进入电解槽的海水流速最好大于0.5米/秒。     

电解海水对环氧涂层防腐蚀性能的影响研究

通过在天然海水及3种不同余氯浓度的电解海水中进行静态浸泡试验,研究了环氧涂层吸水率、附着力、划痕剥离、耐阴极剥离等防腐蚀性能。结果表明,在所试验的3种浓度电解海水中,环氧涂层均未起泡或剥落,试验后的涂层附着力>3.5 MPa,涂层仍保持良好的防腐性能。当电解海水中余氯浓度不超过10 mg/L时,电解海水对涂层划痕剥离及耐阴极剥离性能影响不显著,涂层失效主要是由于海水介质沿着金属-涂层界面渗透导致涂层从基材脱附;当余氯浓度达到15 mg/L时,涂层划痕剥离及耐阴极剥离性能随着试验时间的延长显著下降,高浓度余氯会加速涂层失效。      

电解海水防污系统失效阳极研究

为查明电解海水防污系统阳极失效的原因,对试验样品进行了EPMA、XRD及电极性能对比测试试验.结果表明:阳极失效是由于在使用过程中阳极表面成分与结构发生了显著变化,导致电极性能下降,氧化膜层破损,因此,引起了阳极镀铂钛管的异常腐蚀.     

海区变化对新型舰船海水淡化装置性能的影响

针对舰船远航时某新型海水淡化装置性能随海水盐度等因素变化而改变的问题，分析了该型海水淡化装置主要影响因素，并对其造水量进行了热力校核计算．实例计算结果表明，某航行海区较设计海区排污系数相对增大近25倍，造水量由原来的2042kg／h下降到1847kg／h，下降了9．55％．     

元素掺杂Mn复合氧化物阳极电解海水的催化性和稳定性

主要研究阳极电沉积法制备的掺杂Mo、Fe、V等不同元素Mn复合氧化物电极电解海水过程中的电催化活性和稳定性。阳极电沉积法制备了MnMo,Mn-Mo-Fe,Mn-Mo-V和Mn-Fe-V 4种不同元素掺杂的Mn复合氧化物阳极材料。X射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FESEM)和析氧效率分析表明,Mn-Mo、Mn-Mo-V、Mn-Mo-Fe、Mn-Fe-V阳极材料均为γ-MnO2晶型,初始析氧效率均可以达到99%以上;电解海水过程中Mn-Fe-V阳极最稳定,能保持较高的析氧效率,电极析氧效率下降的主要原因是阳极表面的溶解和剥落。     

基体表面粗糙度对氧化物阳极电化学性能的影响

采用不同喷砂工艺对钛基体进行处理,并经草酸溶液刻蚀得到不同粗糙度的基体表面,然后通过热分解法制备氧化物阳极。研究了基体表面粗糙度与氧化物阳极表面粗糙度的关系,并对氧化物阳极进行析氯电位、电流效率、循环伏安曲线及强化电解寿命等性能测试。结果表明,随着基体表面粗糙度的增大,制得的阳极表面粗糙度增大,其电催化活性略微升高,电解寿命得到大幅度提高。     

溶胶-凝胶法制备Ru15Ir15SnxTi70-x/Ti氧化物涂层阳极及其性能研究

应用溶胶-凝胶法制备了Ru15Ir15SnxTi70-x/Ti氧化物涂层阳极。强化寿命实验、SEM、电子探针、XRD、极化曲线、电流效率和循环伏安等实验表明,制备的电极涂层元素分布均匀,加入Sn元素后电极的析氯和析氧电位都有所提高,继续保持了较大的氧氯电位差和较高电流效率,在Sn含量为20%,60%和70%时,电极的寿命显著提高,Sn含量为20%的电极在淡海水中仍保持了较高的电流效率,是一种可以应用于淡海水中的电极。     

电解海水防污技术的发展及应用

概述了国外海水防污技术的发展及洛阳船舶材料研究所电解防污技术的研究水平，重点介绍了该技术在船舶、海滨电厂和沿海工厂的推广应用，并指出了其广阔的应用前景。     

耐蚀镍基催化剂的制备及电解海水性能的研究

开发抑制析氯的竞争反应和氯离子腐蚀的高效电解海水催化剂是至关重要的。通过两步法(激光扫描法+浸泡置换法)在泡沫镍上快速制备了一种高活性且耐蚀的NiFe-LDH@MnO₂/NF电解海水催化剂。该催化剂中NiFe-LDH提高了催化反应的活性,MnO₂层防止催化剂被氯侵蚀,二者的协同作用使催化剂在碱性盐水介质中表现出优异的析氧性能。所制备的NiFe-LDH@MnO₂/NF催化剂在10 mA/cm²的电流密度下,过电位仅为270 mV,在100 mA/cm²的大电流密度下过电位为360 mV,且在10 mA/cm²的电流密度下可稳定催化析氧100 h,为工业电解海水制氢催化剂的制备提供理论指导。     

海水pH值对铝-空气-海水电池阳极性能的影响

为研究海水pH值升高对铝-空气-海水电池的铝阳极的腐蚀性能和放电性能的影响,以不同pH值的海水作为介质,采用极化曲线、交流阻抗、恒电流极化曲线和扫描电镜研究了铝合金在不同pH值海水中的腐蚀行为和放电行为。结果表明：随着pH值的升高,铝合金的自腐蚀电位逐渐降低,腐蚀速度加快;海水pH值的升高使铝合金的钝化区间变宽,当pH...     

热氧化温度对Ru_(0.15)Ir_(0.15)Ti_(0.7)/Ti电极性能的影响

应用刷涂-热氧化法,在不同热氧化温度(分别为400℃、440℃、470℃)下制备Ru、Ir、Ti三元金属氧化物电极。通过电化学性能、强化寿命以及电极形貌分析得出:440℃热氧化温度下制备的Ru0.15Ir0.15Ti0.7/Ti电极析氯电位低、催化活性强、强化寿命长;且该温度下的反应电阻也最小。     

镁合金海水电池阳极材料电化学性能研究进展

镁及镁合金以其低密度、高电化学活性、高比容量等优点成为优异的海水电池阳极材料,自20世纪40年代以来备受关注.镁合金作海水电池阳极材料常用于Mg/C海水溶解氧电池及Mg/AgCl、Mg/PbCl或Mg/CuCl海水激活电池.目前常见的镁合金海水电池阳极材料体系为Mg-Al-Zn、Mg-Hg-Ga及Mg-Al-Pb系,此类材料能够满足大部分海下工作设备尤其是小功率用电设备的用电需求.然而,对海下大功率用电设备(如鱼雷等)而言,镁海水电池仍存在一些亟待解决的问题,如由于负差数效应、放电产物膜钝化、电压滞后及粒子脱附等问题导致电池阳极利用率低、放电活性下降.目前提高镁合金阳极材料放电性能的思路主要为合金化、改变加工工艺及微观组织特征三个方面.常见海水电池用镁合金阳极材料合金化元素Al、Zn、Hg、Ga、Pb、In、Sn等通过改变合金微观组织特征调控合金的电化学性能,取得了显著的成果;加工工艺(如均匀化热处理、挤压、轧制后退火等)通过均匀合金微观组织、细化晶粒尺寸、破碎粗大第二相粒子、减少塑性变形导致的晶内缺陷以减少析氢副反应、提高阳极利用率;微观组织如杂质及成分均匀性、第二相粒子、晶粒尺寸、织构及放电产物膜等对镁合金阳极放电性能的影响视其特征而定.本文归纳了近年来镁及镁合金作海水电池阳极材料时电化学性能提升方面的研究进展,分别从合金化、加工工艺及微观组织特征三个方面综述了镁合金电化学性能的影响因素及其作用机理,分析了镁合金海水电池阳极材料电化学性能存在的问题及其应用前景,以期为提高镁合金阳极材料放电性能及发展镁合金海水电池提供参考.     

IrO2对Ti基阳极电化学性能的影响

根据阳极在各行业中应用的要求,从贵金属(铂、铑、铱、钌等)中筛选了铱和钌,在钛基体上进行涂覆,然后,在不同温度下烧结制备成RuO2-IrO2-TiO2/Ti阳极,并对涂层阳极的强化寿命和析氯开路电位进行了测试,采用扫描电镜(SEM)对涂层结构进行了观测分析,结果表明,RuO2-IrO2-TiO2/Ti钛基涂层阳极的最佳烧结温度为450℃,IrO2含量的最佳值为30%(摩尔百分比).     

含柠檬酸根电解液中钛表面电解沉积羟基磷灰石晶体的动力学过程

在含0.6mmol/L Ca2+离子和0.36mmol/L H2PO4-离子的电解液中加入2.4mmol/L柠檬酸根离子进行钛表面阴极电沉积.结果表明柠檬酸根离子延长了HA晶体的形核孕育期,并且晶体形貌由规则的六棱柱变化为细尖锥状.通过沉积电流,涂层增重,晶形变化等规律对整个沉积过程做出阶段性划分(吸附期、孕育期、爆发生长期、次层生长期和平衡期),并对各阶段的微观过程生长机理进行了探讨,尝试建立了含柠檬酸根电解液中电解沉积HA晶体的生长模型.     

Constructing Biomass-Based Ultrahigh-Rate Performance SnOy@C/SiOx Anode for LIBs via Disproportionation Effect

To break the stereotype that silica can only be reduced via a magnesiothermic and aluminothermic method at low-temperature condition, the novel strategy for converting silica to SiO_x using disproportionation effect of SnO generated via low-temperature pyrolysis coreduction reaction between SnO₂ and rice husk is proposed, without any raw materials waste and environmental hazards. After the low-temperature pyrolysis reaction, SnO_y@C/SiO_x composites with unique structure (Sn/SnO₂ dispersed on the surface and within pores of biochar as well as SiO_x residing in the interior) are obtained due to the exclusive biological properties of rice husk. Such unique structural features render SnO_y@C/SiO_x composites with an excellent talent for repairing the damaged structure and the highly electrochemical storage ability (530.8 mAh g⁻¹ at 10 A g⁻¹ after 7500 cycles). Furthermore, assembled LiFePO₄||SnO_y-50@C/SiO_x full cell displays a high discharge capacity of 463.7 mAh g⁻¹ after 100 cycles at 0.2 A g⁻¹. The Li⁺ transport mechanism is revealed by density functional theory calculations. This work provides references and ideas for green, efficient, and high-value to reduce SiO₂, especially in biomass, which also avoids the waste of raw materials in the production process, and becomes an essential step in sustainable development.     

电容器用铝箔阳极氧化膜的改性研究

阳极氧化膜是电解电容器的工作介质,其质量的优劣直接影响着铝电解电容器的性能。形成前将腐蚀箔在约７５℃左右的Ａ溶液（约０．２ｍｏｌ／Ｌ）中浸泡约１０ｍｉｎ,然后在５７０℃左右热处理３ｈ,阳极氧化膜的结构与性能会得到极大改善,铝箔比容可提高２５－５０％,形成电量降低３０－５０％,从而可有效提高形成效率。     

表面活性剂对Ti/IrO2+Ta2O5阳极性能的影响

采用热分解法和Pechini法制备了Ti/IrO2+Ta2O5阳极,通过SEM、极化曲线、循环伏安、电化学阻抗谱及强化电解寿命试验等测试手段,研究表面活性剂对Ti/IrO2+Ta2O5阳极微观结构和电催化性能的影响。结果表明,加入适量的表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)可以明显改善涂液的涂刷性能;与热分解法相比,阳极表面呈现较多的龟裂纹,而且裂纹变宽加深,其电化学活性表面积增大,析氧电催化活性提高,但稳定性降低。     

某型艇海水管路牺牲阳极保护选材设计与寿命预测

针对某型潜艇海水管系腐蚀严重的现状,提出采用管路铁阳极保护,对管路牺牲阳极的材料选择和结构设计进行了研究,分析评估了管路铁阳极的保护寿命。预测设计的六种规格牺牲阳极至少具有2.7年以上的保护寿命,其中五种规格的保护寿命可达3年以上。