双脉冲电镀制备PbO_2-PANI复合电极的研究

为了提高二氧化铅(PbO_2)电极的稳定性,以离子液体1-乙基-3-甲基-咪唑四氟硼酸盐([Emim]BF4)为添加剂,采用双脉冲电流阳极电沉积制备聚苯胺(PANI)掺杂钛基PbO_2的Ti/PbO_2-PANI复合电极,对其形貌、稳定性及电化学性能进行了考察,并与直流电沉积制得的PbO_2电极进行对比,研究结果表明,制得的Ti/PbO_2-PANI表面致密平整,电极的析氧电位达到1.70V,电极寿命为普通PbO_2电极的9倍。     

通电电流密度及极化时间对Ag/AgCl电极形貌的影响

通电电流密度及极化时间对Ag/AgCl电极性能影响较大,其取值争议较大。将Ag棒放入0.1 mol/L的HCl溶液中进行电解,电流密度为0.5,1.0,2.0,3.0,4.0 m A/cm~2,通电时间为0.5,1.0,1.5,2.0,2.5,3.0 h。在电极电解过程中,记录电位-时间曲线。通过SEM观察不同条件所得电极的表面形貌,并用EDS分析其元素组成。结果表明:随着极化时间的增长,Ag棒表面电解产物增多,在恒定通电电流密度条件下,电解产物的生成增大了电极的电阻,从而导致电极电位随极化时间的增长而增大;极化时间相同时,通电电流密度越大,电解产物生成速度越快,电极电位越高,多层电解产物的穿插生成导致电极表面粗糙,并伴有小坑等缺陷出现;电解产物主要由Ag和Cl组成;当电流密度小于或等于1.0 m A/cm~2时,电极电位增长缓慢,电解产物缓慢生长,电极表面较为致密,通电电流密度为0.5 m A/cm~2的电极电位在9 800 s左右出现骤降,为获得较为致密和性能稳定的Ag/AgCl电极,建议阳极极化法制备Ag/AgCl电极的通电电流密度为0.5 m A/cm~2,极化时间为2.5 h(9 000 s)。     

AZ61镁合金在不同pH值溶液中腐蚀行为研究

采用动电位极化扫描的方法研究了AZ61镁合金在水溶液中的腐蚀溶解行为,并用扫描电子显微镜和能谱仪对表面形貌和元素组成进行了观察和分析.结果表明,随着扫描电位的增大,镁合金依次经历阴极极化区、钝化区和阳极极化区.在阴极极化区,极化电流密度随极化电位的增大而减小;钝化区极化电流密度接近零,镁合金几乎不被腐蚀(氧化和溶解);在阳极极化区极化电流密度随极化电位的增大迅速增大,镁合金的溶解氧化与表面析氢加剧.而随着溶液pH值的升高,镁合金的腐蚀溶解及析氢速度降低,能谱分析显示,表面生成的Mg(OH)2覆盖膜,在酸性、中性和弱碱性溶液中,Mg(OH)2不能稳定存在;当溶液的pH值高于10后,Mg(OH)2是完全热力学稳定的,镁合金的钝化区电位范围随之变宽.     

不同掺杂物对二氧化铅电极表面形貌、电催化活性和稳定性影响的研究进展

为了得到成本低廉、电催化活性和稳定性优良的PbO_2电极,研究者从不同的角度对PbO_2电极作了改良。主要针对近年来在PbO_2电极活性层中添加不同掺杂物,对二氧化铅电极表面形貌、电催化活性和稳定性影响的研究进展作了总结与讨论,希望对以后PbO_2电极的研究提供参考。     

β-PbO_2电镀液中Fe~(3+)含量对PbO_2电极电化学行为及性能的影响

为了探讨低成本高稳定性钛基二氧化铅电极的制备工艺,研究该电极在锌电积液中的电化学性能,在制备β-PbO_2镀层的溶液中加入了有助于镀液稳定的主盐成分Fe~(3+)且使其不被消耗。使用扫描电镜(SEM)研究了β-PbO_2镀层的表面形貌,使用X射线衍射仪(XRD)分析了镀层的晶体物相组成,采用强化寿命测试和热震试验法研究了PbO_2电极的稳定性;在含不同浓度Mn~(2+)锌电解液中,通过阳极极化曲线(LSV)、循环伏安曲线(CV)和交流阻抗谱(EIS)研究了PbO_2电极的电化学行为。结果表明:镀液中掺杂Fe~(3+)获得的β-PbO_2镀层表面均匀致密,不存在明显的铁氧化物;当锌电解液中Mn~(2+)浓度为4 g/L时,PbO_2电极表现出了最优的电催化活性。     

有机添加剂对三维多孔二氧化铅阳极性能的影响EI北大核心

以氧泡为模板,采用阳极氧化法制备系列三维多孔二氧化铅阳极材料,探究添加剂醋酸钠、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、聚乙二醇(PEG)对三维多孔PbO_(2)阳极材料的影响。利用SEM和XRD对电极表面的形貌结构和物相组成进行表征。采用阳极极化曲线(LSV)、循环伏安曲线(CV)、交流阻抗图谱(EIS),对电极材料的电催化活性进行测定。结果表明:添加剂加入后,能够促进Pb^(2+)均匀分散,当PbO_(2)沉积后包覆其表面,减少颗粒聚集,镀层更为平整致密;同时,由于有机添加剂的吸附作用,改变晶粒择优取向,但不改变晶型,制备的电极材料仍为β-PbO_(2),形貌完整,均具有三维多孔结构。添加了有机添加剂后,电极材料孔密度增大,提升电极材料比表面积,降低电催化过程中的电荷转移电阻,提高电极材料的电催化活性。其中,加入SDBS的多孔PbO_(2)电极具有最大的j0(5.514×10^(-5)A·cm^(-2))和最小的Rct(0.3395Ω·cm2),体现出良好的电催化性能。由CV数据可知,添加了SDBS的PbO_(2)电极qi^(*)为0.652 C·cm^(-2),是未加入添加剂的多孔PbO_(2)电极的4倍,有机添加剂的加入有效地增大了电极材料电化学活性表面积。     

含铂中间层二氧化铅阳极的制备及其性能

钛基二氧化铅阳极广泛应用于电解工业,但使用过程中会因钛基体的氧化和二氧化铅活性层内应力较大而失效.为解决这些问题,进行了含铂中间层二氧化铅阳极的研究.对钛基体预处理,在480℃下烧结制备铂中间层,然后电沉积二氧化铅活性层.通过SEM分析铂中间层和阳极活性层的表面形貌,XRD分析中间层的成分以及相结构,Tafel曲线分析二氧化铅阳极的电化学性能,加速寿命试验分析阳极的使用寿命.结果表明,含铂中间层二氧化铅的加速寿命大约是含α-PbO2中间层二氧化铅阳极的加速寿命的3倍.     

钛涂二氧化钌电极在不同的水溶液里的阳极行为

本文对钛涂二氧化钌电极在海水里作为阴极保护的不溶性阳极进行了研究。这种电极是用RuCl_3涂在钛基体上,并经热分解而制成的。对该电极在NaCl、Na_2SO_4溶液和人造海水里的阳极极化曲线进行了测量。用恒电流电解法进行了试验,并用扫描电子显微镜进行了观察。在含有Cl~-的稀溶液里的阳极极化曲线上,观察到有一个特征性的屈折点。这是由于二氧化钌电极的氧过电位要比铂等低得多的缘故。在恒电流电解时,RuO_2电极在高电流密度(例如40安/分米~2)下被腐蚀,据认为,此现象是由于电极电位升高,RuO_2涂层变得不稳定所致。     

Pr对锌电积用Pb-Sb合金阳极板性能的影响

通过掺杂不同含量的Pr对低锑铅合金的电极电位以及相关力学性能进行改性研究,采用恒流极化、LSV、拉伸等实验测试各合金的电极电位及相关力学性能。结果表明,加入0.8%(质量分数)Pr后,Pb-Sb合金的抗拉强度提高32.66%;由于Pr能降低析氧过电位,使得Pb-Sb合金的阳极电位有一定程度的下降。Pr对低锑铅合金阳极主要性能均有较大程度的改进作用,是很好的阳极改性剂,具有较好的工业应用前景。     

热分解法制备的Ti/SnO2+Sb2O3/PbO2电极性质研究

研究了热分解法制备的Ti／SnO2 Sb2O3／PbO2电极性能以及该电极在硫酸溶液中作阳极使用的电化学特性．ESEM实验结果表明，所制备的锡锑中间层表面致密有序，能有效阻止新生态氧向基体扩散，延缓了绝缘的TiO2层生成．循环伏安曲线表明在析氧过程中，电极表面的组成会发生改变．所制电极在电流密度为4．0A／cm^2、60．0℃、1．0mol／LH2SO4溶液中作阳极使用时其寿命可达30h．     

热分解法制备的Ti/SnO2+Sb2O3/PbO2电极性质研究

研究了热分解法制备的Ti/SnO₂十Sb₂O₃/PbO₂电极性能以及该电极在硫酸溶液中作阳极使用的电化学特性. ESEM实验结果表明,所制备的锡锑中间层表面致密有序,能有效阻止新生态氧向基体扩散,延缓了绝缘的TiO₂层生成.循环伏安曲线表明在析氧过程中,电极表面的组成会发生改变.所制电极在电流密度为4.0A/cm²、60.0℃、1.0mol/LH₂SO₄溶液中作阳极使用时其寿命可达30h.     

离子液体对PbO_2电沉积形核生长过程的影响研究

为揭示1-乙基-3-甲基-咪唑四氟硼酸盐([Emim]BF_4)添加对PbO_2阳极形核和生长过程的影响机制,利用电化学工作站测试PbO_2在玻碳电极上沉积的电化学行为特征,包括:循环伏安曲线、计时电位曲线及计时电流曲线,并与氧化沉积的PbO_2涂层表面形貌进行对比分析。结果表明,PbO_2电沉积过程遵循三维连续成核模式,离子液体辅助时虽未明显改变PbO_2电结晶机理,但对PbO_2电沉积过程中成核和结晶长大速率均有抑制作用,其中以抑制核长大为主,从而明显地减小了PbO_2结晶颗粒尺寸,得到致密的电极表面结构,使得电化学综合性能增强。     

轧制变形量对铸轧铅合金板带性能的影响

从阳极极化稳定电位、腐蚀速率、阳极极化前后表面形态与物相组成、导电性能、力学性能等方面研究了轧制变形量对铸轧铅合金板带性能的影响。结果表明:轧制前后铅合金板带的阳极极化电位变化不大,但能明显提高铅合金的抗腐蚀性能和力学性能。同时随着轧制变形量的增大,铅合金板带的导电性能有所下降。特别是经过两道次变形量为30%的轧制后,抗腐蚀性能是轧制前的1.48倍;同时铅合金板带的抗拉强度σb和屈服强度σp0.2分别提高了28.5%和79.4%,硬度HBS提高了2.8。     

铝基铅合金复合β-PbO2颗粒阳极在不同Mn2+浓度含Cl-锌电积液中的电化学行为

为了得到电催化活性高、导电性好、耐腐蚀性好、使用寿命长的锌电积阳极材料,通过拉拔挤压的方法对铝基铅合金复合β-PbO2颗粒制成阳极,在温度为35℃,电流密度为500 A/m2的含特定Cl-浓度、不同Mn2+浓度的硫酸锌体系中电解24 h后,通过循环伏安、阳极极化、交流阻抗和加速腐蚀速率测试来研究阳极极化行为,通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)观察分析阳极的物相及表面形貌.结果表明:当Mn2+含量为5 g/L时,阳极的析氧电位和析氧过电位最低,阳极表面的β-PbO2的衍射强度最大,阳极氧化膜晶粒变大成晶胞状,晶型也较为均匀,阳极表现出优异的电化学性能以及良好的耐腐蚀性.     

NbN沉积膜的抗腐蚀特性研究

利用磁过滤等离子体沉积技术在单晶Si和碳钢衬底上生长一层NbN沉积膜 ,用XPS ,XRD和SEM对膜层进行测量和分析 ,结果表明 ,沉积膜为δ NbN ,沉积膜的质量与样品的衬底温度有关 ,衬底温度越高 ,生成的膜越致密 ,膜的表面越平整光滑。多次循环阳极极化扫描曲线测量表明 ,沉积膜样品的致钝电流密度 (Ip)较碳钢降低 (1～ 2 )个数量级 ,抗腐蚀性能大幅度提高。     

电场作用下铅基阳极表面氧化膜残余内应力产生机理研究

采用SEM、XRD和Raman光谱法研究电场作用下含铬溶液中铅基阳极氧化膜的残余内应力行为、内应力形成, 讨论了氧化膜内应力产生过程与氧化膜表面形貌、物质结构转变的关系。结果表明, 在氧化膜形成初期, Cr₂O₇^2- 和HCrO₄^-离子首先吸附在铅基阳极表面, 电场作用下, 其与铅基体反应并分别形成PbCrO₄和PbO, 同时产生较大内应力。电流密度的增加, 显著提高氧化膜的内应力。随着氧化时间的延长, 阳极析氧行为的加剧, 促进PbO或β-PbO₂形成。同时, 晶粒长大与内应力的不匹配, 导致内应力局部释放, 表现出氧化膜残余内应力减小。铅基氧化膜中不同氧化物组织结构的晶格参数差异, 增加了氧化膜内应力梯度变化, 致使氧化膜破裂。     

纳米晶铜在Na2SO4溶液中阳极极化动力学分析

为了揭示SO42-对块体纳米晶铜的腐蚀性能的影响规律,利用电化学方法,结合XRD、EDS和SEM等表面分析技术,研究了惰性气体沉积原位温压法(IGCWC)制备的块体纳米晶铜在不同质量分数和不同温度的Na2SO4溶液中的阳极极化行为,对电极过程动力学进行了理论分析.结果表明,纳米晶铜电极的溶解电流密度与电位、SO42-质量分数、pH值、温度以及Cu+在纳米晶铜表面氧化膜内的扩散系数有关.且随SO42-质量分数增大,pH值升高,温度升高,纳米晶铜的溶解电流密度增大,这与实验结果相一致.     

双极膜电槽与变频不对称脉冲方波技术在电合成高铁酸盐中的应用

在CS-CMC双极膜电槽中,以多孔圆筒铸铁为阳极,结合变频不对称脉冲方波技术电解制备水处理剂高铁酸盐。IR分析表明,该聚合物膜两极分别含有-N=CHR、-COO-官能团。CS-CMC双极膜的溶胀率较小,能稳定存在于浓酸、浓碱溶液中。在电极上迭加变频不对称脉冲方波可及时去除阳极表面的氧化膜。与平板铸铁阳极电解槽相比,多孔圆筒铸铁阳极电解槽可得到更高的电流效率和更高浓度的高铁酸盐。在14 mol/L的NaOH溶液中,室温以5 mA/cm2的电流密度、脉冲方波频率2 Hz电解6 h,电流效率平均为51.1%,高铁酸盐浓度达37 mmol/L。     

钢铁点蚀坑内腐蚀产物对点蚀扩展的影响

为了探讨钢铁点蚀坑内部生成的腐蚀产物对点蚀生长的影响,使用自制的2种铁微电极,通过电化学三电极体系,使之在阳极极化条件下发生溶解,一定程度上模拟点蚀生长的特征。结果表明:采用微型注射器可以将2种铁微电极表面黑色腐蚀产物沉积层冲洗到模拟点蚀坑外部,消除其对点蚀扩展的影响;通过对比冲洗前后的阳极溶解电流随时间的变化趋势,可以计算该腐蚀产物对模拟点蚀生长速率的影响;借助2种铁微电极的特殊性,提出了对其点蚀内部腐蚀产物影响进行量化的方法,将其用于修正点蚀内部金属离子的扩散系数,在一定程度上可完善点蚀的生长和预测模型。     

铝的硬膜阳极氧化

(一)为了装饰、防腐以及耐磨等目的在铝及铝合金的表面上利用电化学方法生成氧化膜,这种表面处理称为阳极氧化。阳极氧化在工业上已经应用了数十年。现在除铝以外,很多其他金属也有用阳极氧化来提高其耐蚀性能的,例如镁经过阳极氧化后,可以提高它对大气的耐蚀性能;为了装饰及防腐,在锌、镉、铜、银上也进行了阳极氧化;金属钛也可以在酸性或碱性溶液中阳极氧化;铬及铅合金则在硫酸