鈰對(duì)電解錳陽(yáng)極電化學(xué)行為的影響研究.pdf

1、電解是電解金屬錳生產(chǎn)中的核心過(guò)程，陽(yáng)極析氧過(guò)電位高，副產(chǎn)物陽(yáng)極泥多，出現(xiàn)電化學(xué)振蕩現(xiàn)象，使槽電壓升高，降低電流效率，增大直流電耗。改善電極材料，抑制電解錳過(guò)程陽(yáng)極電化學(xué)振蕩是值得研究的課題。本文研究了鈰離子(Ce(III))對(duì)電解錳陽(yáng)極過(guò)程電化學(xué)振蕩的影響以及電極上負(fù)載氧化鈰(CeO2)對(duì)電解錳陽(yáng)極電化性能的影響，得到如下主要結(jié)論：
　　(1)通過(guò)電化學(xué)方法研究了鈰離子(Ce(III))對(duì)電解錳用鉛基四元合金電極(PbAg0.00

2、3Ca0.0003Sr0.0003)性能的影響。研究表明，鈰離子能有效抑制鉛基四元合金電極表面導(dǎo)電性較差的PbO和PbSO4的生長(zhǎng)，能提高鉛基四元合金的耐蝕性能，這為解決電解錳鉛合金陽(yáng)極耐蝕性差和導(dǎo)電性差問(wèn)題提供了新的思路；
　　(2)通過(guò)電化學(xué)法和相空間重構(gòu)法研究了鈰離子(Ce(III))對(duì)電解錳陽(yáng)極電化學(xué)振蕩的影響。結(jié)果表明，電解錳溶液中加入鈰離子可以減少溶液中錳氧化物的生成，會(huì)降低電流振蕩的穩(wěn)定性，增大電流振蕩的振幅、頻率和

3、恒壓電解平均功耗，對(duì)電勢(shì)振蕩影響比較小，減小了電勢(shì)振蕩的頻率和恒流電解平均功耗。當(dāng)鈰離子添加量達(dá)1000 mg/L時(shí)，同一電壓下電流振蕩的振幅比沒(méi)有鈰離子的電解錳體系平均高出7.5 mA，電勢(shì)振蕩的頻率平均高出0.060 Hz，同一電流下電勢(shì)振蕩的頻率平均低0.010 Hz；
　　(3)通過(guò)電化學(xué)氧化法在鉛合金表面沉積了一層氧化鈰（CeO2），對(duì)氧化鈰修飾鉛合金電極進(jìn)行了電化學(xué)實(shí)驗(yàn)測(cè)試。結(jié)果表明：氧化鈰修飾鉛合金電極比未修飾鉛合金

4、電極的析氧過(guò)電位有所降低，在40 mA/cm2時(shí)析氧過(guò)電位降低了0.1814 V，耐腐蝕性也比鉛合金電極強(qiáng)，鉛合金上氧化鈰膜的存在增加了電流振蕩的頻率，振蕩曲線(xiàn)更加平穩(wěn)有序。
　　(4)通過(guò)熱分解、電沉積和復(fù)合電沉積法聯(lián)合制備了氧化鈰（CeO2）摻雜Ti/MnO2系列電極，對(duì)各電極進(jìn)行了電化學(xué)性能測(cè)試。結(jié)果表明：熱分解法和電沉積法分別制得了裂紋較少的SnO2-SbOx中間層和八面體堆積結(jié)構(gòu)的致密β-PbO2中間層，復(fù)合電沉積法制備

5、了納米級(jí)的MnO2和CeO2共存的活性層，發(fā)現(xiàn)MnO2涂層表面的CeO2顆粒隨電沉積液中納米CeO2的增多而增多；氧化鈰摻雜Ti/SnO2-SbOx/β-PbO2/MnO2-CeO2電極具有比氧化鈰摻雜Ti/MnO2-CeO2電極和鉛合金電極更低的析氧過(guò)電位，更長(zhǎng)的使用壽命和更低的槽電壓，適量氧化鈰的摻雜能進(jìn)一步降低Ti/MnO2-CeO2電極和Ti/SnO2-SbOx/β-PbO2/MnO2-CeO2電極的析氧過(guò)電位和槽電壓，過(guò)多的氧