低析氧电位电极的研究与制备-市政工程专业论文.docxVIP

万方数据 万方数据 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成 果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研 究成果，也不包含获得 兰州交通大学 或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。 与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了 谢意。 学位论文作者签名： 签字日期： 年 月 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解 兰州交通大学 有关保留、使用学位论文的规定。特授权 兰州交通大学 可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影 印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机 构送交论文的复印件和磁盘。 （必威体育官网网址的学位论文在解密后适用本授权说明） 学位论文作者签名： 导师签名： 签字日期： 年 月 日 签字日期： 年 月 日 万方数据 万方数据 兰州交通大学硕士学位论文 摘要 电沉积钴作为金属钴冶炼的主流工艺，在生产过程中会产生氯气对车间环境以及工 人健康构成极大威胁。绿色膜法金属电积生产技术是湿法冶金领域的一种全新工艺，该 工艺能够消除氯气的产生，其核心部分有：（1）离子选择性膜（2）电沉积所用阳极（3） 极膜一体化装置。本文针对该技术中所用电沉积阳极做出了诸多尝试，对已有电极进行 电化学改性以及探索性的进行了新的电极制备过程。并通过交流阻抗谱（EIA）、循环伏 安曲线（CV）、析氧极化曲线、析氯极化曲线、寿命实验等进行分析。 电极的改性类型包括向不锈钢基体二氧化铅电极的涂层溶液中加入镧来改善它的 表面形貌，增强电极基体与镀层的结合力等电化学性能；使用同种方法对 Ti/PbO2 电极 进行改性，在其镀层溶液中加入了具有催化硬化作用稀土元素铈，此种改性方法使得电 极的析氯和析氧电位同时提高了 0.4 V 左右，同时延长了电极的寿命周期。 钛基铂族金属电极是采用成品电极，对其进行电化学性能测试，EIA 显示能反应出 电极基体与镀层结合能力的 Rp 值普遍较小，CV 显示铂族电极的表面电荷容量都较大。 且析氯析氧电位很低便于对槽电压进行控制。电极具有长达 5 年多的寿命，这大大降低 了频繁更换电极的成本。 Ti/(Sn、Sb)/(Mn、Ce、La)电极是对传统的锡锑中间层钛电极进行改性，加入稀土 元素改变其电化学各项性能。EIA 显示三种电极的电荷转移电阻值相似，电极表面形貌 没有太大差异；循环伏安曲线显示三块电极都没有明显的氧化峰；三块电极的析氯电位 与析氧电位过高达到了 2.5V 以上，不适合作为阳极材料。 鉴于钛基体电极的优越性能，本实验对 Ti/(Sn、Sb)/(Ru、Pb)电极进行制作，通过 改变涂层烧结温度以及涂覆方式来改变金属结晶的晶格类型和涂层框架结构，分别在 300、400、500℃下进行热分解，每个温度梯度下又分为三种不同的中间层与活性层涂 刷比。实验结果显示 400℃与 500℃下电极的各项电化学性能均较好：EIA 曲线显示钛 基体与镀层结合力较强；CV 曲线显示活性层所占比例越高氧化峰电位越低，析氧反应 越容易进行；对此类电极的极化曲线分析可知析氯析氧电位都达到 1.2 V 以下，对槽电 压控制极为有利；寿命仅次于钛基铂族金属电极，适宜作为生产用阳极材料。 关键词：钛基体；阳极；析氯电位；析氧电位；中间层 论文类型：应用研究 I 低析氧电位电极的研究与制备 II 兰州交通大学硕士学位论文 Abstract Electrodeposition of cobalt as cobalt metal smelting processes mainstream，it will produce chlorine that constitute a great threat for the workshop environment and workers health in the production process. Green membrane metal electrowinning production technology is a new technology in the field of hydrometallurgy, the process has three core : (1) Ion-selective membrane (2) Electrodeposition anode (3) Pole film integrated device. The paper do a lot of attempt aiming to make anode of elec