锌电积用钛基掺聚苯胺热解碳氮SnO2-Sb2O3/PbO2电极

为了得到成本低、电催化活性高和稳定性强的锌电积用钛基二氧化铅电极,本文以聚苯胺热解碳氮(CN)作为钛基锡锑氧化物中间层的掺杂剂,继而沉积制备得到Ti/CN-SnO₂-Sb₂O₃/α-PbO₂-ZrO₂/β-PbO₂-TiO₂(Ti/CN-PbO₂)电极.用SEM、EDS对掺杂碳氮的锡锑氧化物层和Ti/CN-PbO₂电极进行表面形貌观测和元素分析,采用循环伏安,阳极极化曲线和交流阻抗分析掺杂CN的锡锑氧化物层对Ti/CN-PbO₂活性层电化学性能的影响,在30 ℃,150 g/L硫酸,50 g/L Zn²⁺电解液中进行电极强化寿命实验.结果表明,在锡锑氧化物的烧结过程中掺杂一定量的聚苯胺后,能够减轻氧化物层的龟裂现象,同时使得Ti/CN-PbO₂电极表现出更好的电催化活性,Ti/CN-PbO₂电极的加速寿命为925 h,为未掺杂CN的Ti/SnO₂-Sb₂O₃/α-PbO₂-ZrO₂/β-PbO₂-TiO₂(Ti/PbO₂)电极的2.5倍.     

废铅酸蓄电池渣泥湿法脱硫和还原新工艺研究

对废铅酸蓄电池渣泥中硫酸铅脱硫和二氧化铅还原湿法过程进行研究。采用碳酸钠作脱硫剂，脱硫率比用碳酸铵要高。草酸作还原剂，还原率比亚硫酸盐等法要高。通过正交试验法，确定了硫酸铅脱硫过程的最佳工艺条件。通过单因素试验法，找出了二氧化铅还原过程的最佳工艺条件。     

改性二氧化铅阳极的研究

本文以钛极为基体进行改性二氧化铅阳极的研究,研究表明钛基涂上SnO_2A-SbO_y(1.5≤y≤2.5)中间层后,在含有Co_3O_4、Mg_xCo_(3-x) O_4(0≤x≤1)等催化剂的硝酸铅镀液中电沉积二氧化铅阳极,其析氯电位有明显降低;研究还表明在上述催化剂掺杂了SnO_2-SbO_y、ZrO_2等增强剂能进一步改善阳极电化学性能,显著提高电极寿命。     

电沉积α-PbO_2–TiO_2–CeO_2工艺研究

将TiO_2和CeO_2颗粒添加到由50 g/L PbO和4 mol/LNaOH组成的镀液中,通过阳极电沉积的方法在铝基体上制备了α-PbO_2-TiO_2-CeO_2复合镀层,用作铝基二氧化铅电极的中间层.通过研究镀液中固体颗粒的质量浓度和各种工艺条件对α-PbO_2-TiO_2-CeO_2复合镀层外观及结合力的影响,确定了最佳配方和操作条件为:TiO_2 15 g/L,CeO_2 10g/L,温度40℃,电流密度0.5 A/dm~2,电沉积时间3 h.在此条件下所得的复合镀层综合性能较好,其TiO_2和CeO_2含量(质量分数)分别为3.77%和2.13%.扫描电镜结果显示,固体颗粒的掺杂能抑制α-PbO_2晶胞的长大,起到细化晶粒的作用.X射线衍射分析表明,固体颗粒的加入改变了α-PbO_2镀层晶粒的择优取向,降低了其衍射峰强度.     

超声电沉积法制备Bi-PbO2/Ti阳极及其性能研究

分别用常规电沉积法和超声电沉积法制备了掺Bi和不掺Bi的4种二氧化铅电极,用加速寿命实验对比了电极的寿命,通过电氧化降解含苯酚废水实验对比了电极的电解处理效果,用扫描电镜表征了电极的表面形貌.结果表明:在电沉积过程中引入超声波和掺Bi有利于提高二氧化铅电极的电催化性能,引入超声波更有利于延长电极的寿命.     

二氧化铅的电化学退镀研究

对不合格二氧化铅镀层电化学退镀工艺进行了研究,设计出以醋酸和硝酸为主要成份的电解液的电化学退镀工艺,对该工艺的电极反应机理及电解液中各成份的作用进行了分析,该工艺与化学法退镀工艺相比,具有退镀速度快,工件基体腐蚀小等特点。该工艺在引信电源的生产中得到了应用。     

引入电弧喷涂氮化锆中间层的钛基PbO2的电催化阳极性能

在钛基体电弧喷涂氮化锆中间层,然后在其上阳极电沉积涂覆β-PbO₂催化表层,制备出Ti/ZrN/PbO₂阳极。对其进行微观结构分析和表面粗糙度测试、中间层附着力评价、电极加速寿命和电化学性能测试以及电氧化苯酚模拟废水实验,并与无中间层的Ti/PbO₂电极对比,研究了有中间层的钛基PbO₂涂层的阳极性能。结果表明,氮化锆中间层使阳极材料的导电性提高,中间层的粗糙表面使PbO₂电沉积层明显细化,表面整平性凸显,涂层与基体结合牢固,PbO₂沉积厚度增加,活性位点的数量增多。有氮化锆中间层的阳极加速寿命显著延长,比Ti/PbO₂电极延长了7倍,对有机污染物的电催化降解活性也有提高。     

硫酸溶液中PbO_2电极的电化学行为

论述了铅酸电池正极活性物“晶态—凝胶”结构模型,从电极微观结构角度综合论述了二氧化铅在硫酸溶液中放电、充电以及充放电循环过程及其机理。     

不锈钢基ZnO/PbO2阵列电极的制备及其析氧电催化性能

以不锈钢(SS)为基体,聚苯乙烯(PS)微球为模板,采用直流电沉积法制备了SS/ZnO/PbO2阵列电极.通过扫描电镜(SEM)分析和线性扫描伏安法(LSV)测试,研究了电流密度、施镀时间和Pb(NO3)2质量浓度对电极活性层微观形貌和析氧电催化性能的影响.结果表明,在电流密度5.0 mA/cm2和Pb(NO3)2质量浓度190 g/L的条件下施镀25 min所得SS/ZnO/PbO2阵列电极表面呈规则的花瓣状阵列结构,晶粒均匀、致密,电催化活性优异.     

不同前驱体制备的锡锑中间层对Ti／SnO2＋Sb2O3／PbO2电极性能的影响

研究了以乙二醇与柠檬酸反应制得的乙二醇柠檬酸酯溶液、乙二醇、乙醇、正丁醇为前驱体溶剂制备的锡锑中间层对Ti/SnO2 Sb2O3/PbO2电极性能的影响,用XRD、ESEM对不同前驱体制备的锡锑中间层和对应的二氧化铅活性层进行了表征,并用极化曲线法和阳极寿命快速检测法比较了不同前驱体对Ti/SnO2 Sb2O3/PbO2电极的阳极寿命和在1．0mol/L硫酸溶液中的电催化活性的影响。结果表明,不同前驱体溶剂对锡锑中间层的结构和形貌有着显著的影响;以乙二醇与柠檬酸反应制得的聚合前驱体为溶剂制备的锡锑中间层表面致密,锡锑含量相对较高,该中间层的均匀度和平整度明显好于其它3种前驱体。由聚合前驱体中间层制得的Ti/SnO2 Sb2O3/PbO2电极的使用寿命明显提高,但不同中间层前驱体对电极的电催化活性影响不大。