摻雜Ti基二氧化鉛電極的制備及性能研究.pdf

1、隨著電化學(xué)工業(yè)的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的陽(yáng)極材料越來(lái)越表現(xiàn)出其局限性，二氧化鉛電極具有電阻率低、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、耐蝕性好、導(dǎo)電性好等特性，廣泛應(yīng)用于各類有機(jī)物和無(wú)機(jī)物的電解生產(chǎn)、污水處理及高純水制備過(guò)程中，受到相關(guān)科學(xué)家的重視。本文主要從表面狀態(tài)和機(jī)械性能良好二氧化鉛電極的制備、高析氧過(guò)電位二氧化鉛電極的制備工藝參數(shù)的確定、摻雜離子對(duì)二氧化鉛電極性能的影響及其在硫酸鉻電氧化過(guò)程中的應(yīng)用四個(gè)方面進(jìn)行了探索和研究，為電化學(xué)工業(yè)電極的選用及在硫酸鉻電氧

2、化工業(yè)的應(yīng)用提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，具有一定的學(xué)術(shù)理論意義和工程應(yīng)用價(jià)值。 實(shí)驗(yàn)考察了電鍍槽型式、中間層、助劑、鍍制電流密度、溫度和硝酸鉛濃度對(duì)所制電極表面狀態(tài)的影響。發(fā)現(xiàn)在有隔膜的H型電鍍槽中通過(guò)電沉積法制備具有較好表面狀態(tài)二氧化鉛電極的工藝條件為：Sn02+Sb203中間層以涂覆10次前驅(qū)體溶液的4cm×4cm的Ti網(wǎng)為陽(yáng)極，在pH=l-2，NaF量濃度為0．5g/L，硝酸鉛量濃度為150～350g/L的電鍍液中，控制電流密度為2～6

3、×10-2g／cm2，鍍液溫度為40～80℃，通電量16200C。在此基礎(chǔ)上，以lmol/LH2S04水溶液為支持電解質(zhì)，通過(guò)測(cè)定穩(wěn)態(tài)極化曲線，以高析氧過(guò)電位為目標(biāo)，對(duì)電沉積二氧化鉛電極的電流密度、鍍液溫度、硝酸鉛濃度三個(gè)條件進(jìn)一步進(jìn)行了考察。發(fā)現(xiàn)欲制備高析氧過(guò)電位二氧化鉛電極，適宜的電沉積電流密度為4×10-2A/cm2，硝酸鉛量濃度為250g/l，電沉積液溫度為60℃。 通過(guò)穩(wěn)態(tài)極化曲線考察了不同摻雜電極(摻Ce、摻Bi、摻

4、Cu、摻Sn和未摻雜)在硫酸鉻直接電氧化合成重鉻酸過(guò)程中的催化活性，發(fā)現(xiàn)摻Ce電極對(duì)硫酸鉻的電氧化有較好的電催化活性。在H型雙極室電解槽中，自制電極為陽(yáng)極，n板為陰極，進(jìn)行了硫酸鉻電氧化合成重鉻酸的電解實(shí)驗(yàn)，結(jié)果顯示，摻Ce二氧化鉛電極作陽(yáng)極時(shí)平均電流效率最高，槽壓最低，與穩(wěn)態(tài)極化曲線的測(cè)定結(jié)果基本吻合。 采用XRD對(duì)所制備Pb02/Ti電極的活性組分晶形進(jìn)行了表征，發(fā)現(xiàn)活性層主要成分是β-Pb02，電極具備高催化活性電極的基本