Pb-0.3%Ag/Pb-CeO2复合阳极材料电化学性能

采用双脉冲电沉积,在Pb-0.3%Ag(质量分数,下同)合金基体表面制备了Pb-0.3%Ag/Pb-CeO2复合阳极材料,研究了不同正向脉冲平均电流密度(2~5 A·dm-2)和镀液中CeO2颗粒浓度(0~20 g/L)下制备的复合阳极材料电化性能,在50 g·L-1 Zn2+,150 g·L-1 H2SO4,35℃溶液中测试了阳极极化曲线、循环伏安曲线和塔菲尔曲线,获得了析氧动力学参数、伏安电荷、腐蚀电位和腐蚀电流。结果表明:在正向脉冲平均电流密度为3 A/dm2和镀液中CeO2颗粒浓度为15 g/L下制备的Pb-0.3%Ag/Pb-CeO2复合阳极材料在[ZnSO4+H2SO4]溶液中具有较高的电催化活性,较低的析氧过电位,较好的电极反应可逆性和耐腐蚀性。在[ZnSO4+H2SO4]溶液中,复合阳极材料在测试电流密度500 A/m2下的析氧过电位为1.134V,比Pb-1%Ag合金降低37 mV;腐蚀电流为1.97×10-4 A,明显低于Pb-1%Ag合金,表现出了良好的耐腐蚀性能。     

Al/Pb/α-PbO_2复合惰性阳极材料的电化学合成（英文）

利用恒电流从碱性镀液中在Al/Pb表面电化学合成α-PbO 2沉积层,制备出Al/Pb/α-PbO 2复合惰性阳极材料。通过阳极极化法考察α-PbO 2镀液组成及镀液温度对在Al/Pb表面电化学合成α-PbO 2的影响,采用XRD和SEM分别测试Al/Pb基体材料及α-Pb O2沉积层的相结构和表面微观组织特征。结果表明:α-PbO 2的电化学合成分由几个不同的步骤完成;适宜的条件能有效提高α-Pb O2电化学合成速率并避免析氧副反应的发生;从碱性溶液中合成的α-Pb O2具有斜方晶型结构,沉积层由发育良好的圆球形晶胞构成。     

Preparation and Properties of Al/Pb-Ag-Co Composite Anode Material for Zinc Electrowinning

通过电沉积的方法制备了Al/Pb-0.3wt%Ag-0.01wt%Co和Al/Pb-0.3wt%Ag复合阳极材料。通过阳极极化曲线,循环伏安曲线和塔菲尔曲线技术研究了复合阳极材料在50g/L Zn2+,150g/L H2SO4溶液体系下的电化学行为。通过扫描电子显微镜和能谱技术分析测试了表面微观结构。结果表明钴的引入可以降低阳极析氧电位,并提高阳极耐腐蚀性。与铸造的Pb-0.3wt%Ag合金相比,复合阳极Al/Pb-0.3wt%Ag和Al/Pb-0.3wt%Ag-0.01wt%Co的表面氧化层更加致密,晶粒更加细小。     

碳纳米管／锡基轴瓦合金复合减摩镀层的制备

采用复合电沉积方法在铜基轴瓦合金的表面制备碳纳米管/锡基轴瓦合金复合减摩镀层,研究了电沉积工艺参数对碳纳米管/锡基复合镀层的组织与性能的影响.结果表明,当阴极电流密度为1.5A/dm2,镀液中碳纳米管的质量浓度为2 g/L、镀液的pH值为1时,镀层生长良好,碳纳米管分布均匀.     

硫酸盐电镀锌铁合金的阳极选择

研究了酸性硫酸盐电镀锌铁体系中不溶性阳极,可溶性阳极对镀液中Zn2 、Fe2 浓度的影响及镀层中成分的影响.采用锌、铁、石墨作联合阳极,其面积比为S锌:S铁:S石墨=1.5:1:1时,镀液中Zn2 、Fe2 浓度基本保持一致,镀层合金的成分变化较小.此外,镀液中Zn2 浓度的微量变化,对镀层中的成分影响不大.     

Ni-P-W-石墨复合镀层工艺及性能研究

研究了电流密度、电沉积时间、镀液中石墨含量、镀液中钨酸钠含量、阳极类型等因素对电沉积Ni-P-W-石墨复合镀层中石墨含量、镀速、外观的影响,确定了复合镀层的最佳工艺条件为:以Ni为阳极、电沉积时间为0.5h、镀液中石墨的含量是20g/L、镀液中钨酸钠的含量是10g/L、电流密度是2A/dm2.并对镀层的形貌、耐蚀性、抗氧化性进行了测定,结果表明:与Ni-P-W复合镀层相比,Ni-P-W-石墨复合镀层有良好的综合性能.     

锌电积用Pb/Pb-MnO2复合电催化阳极的制备及性能

采用复合电镀技术制备Pb/Pb-MnO2复合电催化阳极,研究MnO2微粒晶型与粒径、电极构置、施镀时间和添加剂等对镀层中微粒含量的影响,利用正交实验确定阳极制备的最优条件,运用循环伏安和恒流极化等手段对复合阳极的析氧电催化性能进行评价.结果表明:通过工艺优化,可在氟硼酸盐镀铅体系中实现Pb基体上Pb-MnO2复合镀,获得MnO2微粒含量为1%～10%(质量分数)的复合镀层;模拟工业锌电积过程中,电解初始阶段复合阳极电位相比铅阳极降低约300 mV,经过24 h电解后,其稳定电位仍比铅阳极低100 mV,与工业Pb-Ag(0.6%,质量分数)阳极的稳定电位相当.     

PANI/EP复合涂层对不锈钢在硫酸溶液中的保护作用

目的开发一种能够在热硫酸介质中长期保护316L不锈钢的新型复合涂层。方法使用化学氧化法制备一次掺杂聚苯胺(PANI),通过脱掺杂-二次掺杂制备十二烷基苯磺酸(DBSA)掺杂的二次掺杂聚苯胺,并添加环氧树脂(EP)作为成膜剂制备PANI/EP复合涂层。通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)和X射线能谱(EDS)等方法,对材料的官能团、结构和形貌进行表征,用电化学测试法和划痕浸泡实验测试PANI/EP复合涂层的耐蚀性能,并对复合涂层的保护机理进行探讨。结果在50、60℃的1mol/L硫酸溶液中,PANI/EP复合涂层试样的自腐蚀电位相对不锈钢显著提高,其中50℃时提高了560 mV,60℃时提高了450m V,均达到不锈钢的钝化电位,阳极极化曲线电流密度下降了两个数量级。电化学交流阻抗测试表明,涂覆涂层后,试样的阻抗模值明显增大。划痕浸泡试验表明,在50℃的1 mol/L硫酸溶液中浸泡一周后,PANI/EP复合涂层试样没有发生脱落,且划痕处几乎没有腐蚀,主要原因是涂层促使不锈钢表面生成了稳定的钝化膜。结论在中温硫酸溶液中,PANI/EP复合涂层对不锈钢同时提供物理屏蔽作用和阳极保护作用,有良好的防腐蚀保护效果。     

稀土La对精铸Cu-Ni-Fe-Al合金组织和电解性能的影响

针对Cu-Ni-Fe合金惰性阳极在铝电解过程中高温氧化和耐腐蚀性能差等问题,采用真空熔炼法制备了Cu-Ni-Fe-8Al合金,同时制备了不同La含量的Cu-Ni-Fe-8Al-xLa(x=0,1,2,质量分数)合金,研究了Al、La的添加对Cu-Ni-Fe合金微观组织结构及电解腐蚀性能的影响。结果表明,添加Al元素后,合金在高温电解过程中形成铝酸盐,抑制了Cu的外扩散;添加稀土La提高了氧化膜层与基体的结合性,进一步降低阳极材料的腐蚀损耗,但过高的La添加在一定程度上加速了合金的腐蚀。因此,添加适量Al和微量稀土La的Cu-Ni-Fe-8Al-La合金有望成为惰性阳极铝电解用备选阳极材料。     

Ni-TiO2基纳米复合电刷镀层微观结构及腐蚀电化学行为

研究了用电刷镀在Q235钢上制备出Ni-TiO2纳米复合镀层复合镀液中,纳米颗粒的加入量及不同的表面活性剂对镀层性能的影响。采用SEM对复合镀层的表面形貌进行分析,用极化曲线研究了纳米复合镀层在NaCl溶液中的腐蚀电化学行为,结果表明:与纯Ni镀层相比,Ni-TiO2纳米复合镀层晶粒更加细小,空隙率更低,阳离子表面活性剂分散镀液所得镀层效果最为显著;复合镀液中纳米TiO2质量浓度为10g/L时,复合镀层的耐腐蚀性能最优;纳米颗粒含量相等的情况下,阳离子表面活性剂分散镀液所得镀层具有最好的耐腐蚀性能。     

纳米碳材料增强铅基阳极在锌电积中的电化学行为

锌电积作为湿法炼锌的重要环节,其阳极析氧电位对于节能降耗和提高产品质量极为重要。基于纳米碳材料的析氧催化活性,本文分别研究了典型的0维、1维和2维等6种碳纳米材料作为催化增强相制备铅基复合阳极,并在模拟锌电积条件下通过循环伏安曲线、阳极极化、交流阻抗测试以及耐蚀测试比较了复合阳极的电化学行为。纳米碳材料作为增强相掺杂金属铅形成的金属基复合材料表现出优异的析氧电催化活性,其在500A/m2恒电流极化条件下,稳定电位较纯铅低96mV以上。2维碳材料电化学催化性能不如0维碳材料,1维材料性能最佳,1维材料表面修饰官能团或者负载功能颗粒后,电催化性能有显著提升。     

Al／Pb-Ag阳极在锌电积过程中的阳极行为和微观结构

采用循环伏安曲线（CV）和电化学交流阻抗谱（EIS）研究Pb-0.8%Ag 和Al/Pb-0.8%Ag阳极在最初24 h锌电积过程中的阳极行为和析氧动力学。结果表明：2种阳极材料在阳极极化过程中的阳极行为和动力学的多种变化表明阳极表面膜的形成和稳定。与传统的Pb-0.8%Ag阳极相比,Al/Pb-0.8%Ag阳极具有较长的极化时间。在最初的电积过程中,阳极表面中间产物的转变使2种阳极都表现出较高的析氧电位。随着析氧电位降低,析氧反应速率可以由阳极表面最初的生成物和中间产物S-OHads推断。随着电积的持续进行,Al/Pb-0.8%Ag阳极的析氧电位逐渐降低,Al/Pb-0.8%Ag阳极比Pb-0.8%Ag 阳极先达到稳定状态。电积24 h后,阳极电位由阳极表面的生成物和中间产物控制。采用扫描电子显微镜观察Al/Pb-0.8%Ag 和Pb-0.8%Ag阳极锌电积24 h后的微观形貌。     

Developing and studying the properties of Pb–TiO2 alloy coated lead composite anodes for zinc electrowinning

Abstract

A new anodic material for zinc electrowinning from sulphate electrolytes has been developed. This is a lead–titanium alloy coated lead composite electrode containing titanium nanoparticles. The titanium is present in the lead matrix as n-type TiO₂. It has been established that the optimal content of the Ti in the composite coatings is about 0·5 wt-%. The behaviour of the lead–titanium anodes during the zinc electrowinning has been studied by means of galvanostatic polarisation investigations. The depolarising of the anodic reaction at lead–titanium composite electrodes is attributed to the increased anode area during continued polarisation. The processes occurring on the lead–titanium anodes during zinc electrowinning have been studied by cyclic voltammetry. The surface morphology of the composite lead–titanium electrodes was investigated by scanning electron microscopy.     

铝合金表面化学镀 Ni-Co-P / SiC 复合镀层的组织与性能研究

通过化学镀的方法,在铝合金表面成功地制备了Ni-Co-P/SiC复合镀层。对复合镀层的表面形貌、化学成分、晶态结构、硬度进行了表征分析,通过电化学测试对其耐腐蚀性进行了研究。结果表明:SiC纳米微粒起到了提高Ni-Co-P合金镀层硬度的作用,向镀液中加入12 g/L SiC纳米微粒时,复合镀层的硬度达到最大值524HV;Ni-Co-P/SiC复合镀层能增强铝合金材料的耐蚀性能,镀液中SiC微粒的质量浓度为9 g/L时,复合镀层的耐腐蚀性相对最好。     

碳烟颗粒掺杂铅基复合阳极的制备及电化学性能研究

本文采用一种快速、低成本的方法制得纳米碳材料-碳烟颗粒(C_H),并通过粉末冶金和机械合金化技术制备出铅/碳烟颗粒(Pb/C_H)复合阳极材料,利用纳米碳材料高比表面积和高催化活性等优点,提高铅基阳极的析氧电催化性。使用场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)、循环伏安曲线(CV)和线性扫描伏安曲线(LSV)等测试进行表征。C_H呈疏松的球链状,具有丰富的羰基和羟基功能团,是良好的电子和质子传递载体。随着C_H含量增加, Pb/C_H复合阳极的析氧超电位降低。Pb/1.5 wt.% C_H复合阳极与纯Pb和传统Pb/0.75 wt.% Ag阳极相比,其表观交换电流密度分别提高3和2个数量级。在模拟锌电积条件下,其析氧电位低于铅银合金阳极20 mV,较纯铅阳极降低133 mV,具有优异的析氧电催化活性。     

Laboratory-scale performance of a binary Cu-Al alloy as an anode for aluminium electrowinning

A binary Cu-Al alloy (9.4 wt.% Al) has been investigated as a potential inert anode for aluminium electrowinning. Anodes have been tested in a laboratory electrolysis cell both with and without preformed oxides. Electrolysis was conducted in cryolitic electrolytes with anode current densities of 0.5 A cm⁻². The anodes operated satisfactorily as measured by electrical parameters. However, substantial corrosion of the Cu-metal substrate was observed. The external oxide generated on pre-treated anodes was porous and allowed the electrolyte to penetrate through to the Cu-metal whereby corrosion was initiated. An untreated anode formed an in situ surface alumina film, but this did not prevent corrosion of the substrate.     

Nd对锌电积用Pb-Ag合金阳极性能的影响

采用恒流极化、失重法和抗拉强度测试研究不同含量Nd的加入对锌电积用铅银合金阳极主要性能(稳定阳极电位、耐腐蚀性能及力学性能)的影响,并在此基础上采用循环伏安(CV)和计时电位(CP)等电化学手段对恒流极化条件下Nd的作用机理进行研究。结果表明:0.03%Nd(质量分数)加入可以将Pb-Ag合金的抗拉强度提高21.8%;锌电积条件下,铅阳极表面腐蚀膜主要成分为PbO2及PbSO4,Nd加入可以抑制PbSO4的形成,从而明显降低阳极腐蚀速率;由于Nd能降低析氧过电位,且对高阻抗PbSO4的生成具有抑制作用,使得Pb-Ag合金的阳极电位亦有一定程度的下降。Nd对锌电积阳极主要性能均有较大程度的改进作用,是很好的锌电积阳极改性剂,具有较好的工业应用前景。