钛基涂层不溶性阳极的开发与研究进展

钛基涂层不溶性阳极(DSA)已在电解和电镀工业中得到了广泛的应用.为此,介绍了近年来国内外在新型不溶性阳极的研究和开发方面的重要工作和进展,包括涂层钛阳极新的制备方法及活性涂层组成等.同时,简要介绍了关于钛基涂层不溶性阳极的作用机理及失效机理方面的研究进展.     

新型钛基二氧化铅阳极的研制及其性能的研究

报道了钛为加强基,二氧化铅本身作为载电体的新型不溶性阳极。探讨了制取此电极的工艺条件,获得了最佳的工艺参数。测定极化曲线和强化电解表明此阳极具有制备成本低、电极电阻小、寿命长,且能制成大面积的优点。     

Ti基MnO_x型DSA析氧电极材料的性能

本文报导了新型 Ti/SnO_2+MnO_x+RuO_2/MnO_x(DSA)电极材料的各种性能,其中包括电极的导电性、表面粗糙度、电化学活性表面积、析氧阳极特性等,并用 X 射线衍射法进行了物相分析、用 SEM观察了表面形貌。确认该电极性能良好,加之成本较低,可作为酸性介质中的析氧电极材料。     

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。     

含Pd-PdO纳米涂层钛阳极的电催化活性研究

从提高钛阳极在析氯环境的电催化活性出发,用溶胶-凝胶法制备了纳米级Pd-PdO/Ti涂层钛阳极。采用XRD分析了涂层的成分及相结构,测试不同烧结温度获得的阳极的电极电位和循环伏安曲线。研究结果表明,Pd-PdO/Ti涂层钛阳极具有极高的析氯电催化活性。     

不溶性阳极引起的微氰镀锌故障分析

1　引　言在碱性镀锌体系中经常使用不溶性阳极来提高阳极的导电能力、改善阳极的电流分布以及降低镀槽中锌、烧碱和氰化物等主要成分的总含量。碱性有氰镀锌和无氰镀锌所使用的不溶性阳极也不尽相同 ,在通常情况下 ,人们在碱性无氰镀锌时使用铁板、镍板、不锈钢板甚至于石墨板作不溶性阳极 ,在中高氰镀锌时不能使用不锈钢板作不溶性阳极而使用铁板者较多。微氰镀锌的 N a CN含量在 10 g/ L以下 ,而 Zn O、N a OH含量均在锌酸盐镀锌的工艺范围内。这一独特的成分结构 ,使得人们在选择不溶性阳极时不知所措 ,而引发电镀故障。2　故障分析…     

Ti基DSA阳极在三价铬硫酸盐镀液中的电化学行为

为了获得满足三价铬硫酸盐镀液镀铬要求的阳极,采用热分解法制备了具有Pt-Ir-Ta-Sn氧化物涂层的Ti基DSA阳极,并研究了3种Ti基DSA阳极在三价铬硫酸盐镀液中的电化学行为.结果表明:具有Pt-Ir-Ta-Sn氧化物涂层的Ti基DSA阳极表面结构致密、稳定性好;在三价铬硫酸盐镀液中的析氧电位较低、对阳极析氧反应具有较好的催化活性;不发生Cr3 被氧化成Cr6 的反应;金属Ta-Sn氧化物的引入可以增加Ti基DSA阳极的活性表面面积,提高催化活性和增强其稳定性.     

Ru-Ti-Ir-Sn氧化物涂层阳极的研究

采用热分解法制备了不同组分的Ru Ti Ir Sn氧化物涂层阳极 ,从涂层的电化学性能测试和物理性能分析得出 :添加Ir、Sn氧化物 ,虽然提高了电极的耐氧腐蚀 ,但降低了电极的析氯催化活性 ,阳极涂层表面形貌疏松 ,涂层中含有较多的TiO2 (A)相和α Ti相 ,是导致阳极析氯电位升高的主要原因     

沿[111]方向择优生长Pt/Ti电极制备及析氯电催化活性

针对目前低浓度氯化钠电解过程中存在的氧化物尺寸稳定阳极(DSA)使用寿命短以及Pt电极使用量高的问题, 本研究通过磁控溅射法制备了具有沿[111]方向择优生长的Pt/Ti电极。SEM结果显示, 磁控Pt表面平整, 分散均匀, 粒度大小为10 nm; 通过XPS表征, 未见到基体Ti的特征峰, 说明其表面覆盖度好。电化学循环伏安曲线(CV)显示, 磁控Pt的电化学面积最小, 仅为1.08 cm², 接近电极表观面积; 磁控Pt氧区吸附电量和氢区吸附电量的比仅为0.83, 说明其对氧吸附能力较差, 不利于发生析氧反应。在单位电化学面积上, 当电极电势为1.6 V时, 磁控Pt的析氯电流达到0.085 A/cm², 分别是电沉积Pt和热分解Pt的3.27和49.0倍, 说明磁控Pt单位活性位点上具有很高的析氯反应活性。在此基础上, 进一步研究表明磁控Pt电极析氯反应的Tafel斜率为44.3 mV/dec, 其析氯反应机理符合Volmer-Heyrovsky机理, 速控步骤为电化学复合脱附步骤。     

电积锌用Al/Pb-Ag复合阳极的制备及电化学性能

为了提高电积锌用阳极的性能和寿命,采用电沉积法在铝板表面制备了Al/Pb-0.8％ Ag复合电极,并对其进行了阳极极化.通过阳极极化曲线、Tafel曲线和交流阻抗谱分析了Al/Pb-0.8％Ag复合电极的腐蚀电化学性能;采用扫描电镜分析复合电极形貌,采用能谱仪分析其成分,采用X射线衍射仪分析其相结构.结果表明:Al/Pb-0.8％Ag电极中Ag分布均匀,铝基体和镍过渡层之间以及镍过渡层和铅银合金之间结合紧密;与传统Pb-0.8％Ag电极相比,Al/Pb-0.8％ Ag电极作电解锌阳极具有较高的耐腐蚀性和电催化活性.     

TiB2基RuO2+TiO2涂层的电催化性能

用磁控溅射法在钛基体表面溅射TiB2中间层,以此为基体用热分解法制备了(Ru,Ti)氧化物涂层钛电极,用SEM、XRD、电化学工作站等手段对样品的性能和结构进行了表征。结果表明,含TiB2中间层的钛阳极表面涂层具有非连续状裂纹结构,钛基体和氧化物涂层的界面呈现紧密结合的状态,其电催化析氯性能优于传统钛阳极。选用TiB2中间层作为催化电极的载体,可改善基体和氧化物涂层的结合,延缓涂层的脱落,可避免基体和涂层间生成TiO2电阻膜,延缓涂层的失效;加入TiB2中间层可降低内阻,改善电子的传输能力,降低析氯电位,提高电极的催化活性和节能降耗。     

溶胶-凝胶法制备Ru15Ir15SnxTi70-x/Ti氧化物涂层阳极及其性能研究

应用溶胶-凝胶法制备了Ru15Ir15SnxTi70-x/Ti氧化物涂层阳极。强化寿命实验、SEM、电子探针、XRD、极化曲线、电流效率和循环伏安等实验表明,制备的电极涂层元素分布均匀,加入Sn元素后电极的析氯和析氧电位都有所提高,继续保持了较大的氧氯电位差和较高电流效率,在Sn含量为20%,60%和70%时,电极的寿命显著提高,Sn含量为20%的电极在淡海水中仍保持了较高的电流效率,是一种可以应用于淡海水中的电极。     

自清洁金刚石复合材料在染料废水处理中的应用研究

利用自制的废水处理组件,分别用金属钛膜和金刚石复合膜作阳极对分散蓝2BLN溶液进行处理.比较不同电极处理水中的COD值,并用高效液相色谱仪确定两电极对有机物的处理能力.结果表明,金刚石复合膜作阳极时自清洁能力更强,能更好地维持膜的通透性.延长了金属膜的使用寿命,提高了金属膜的利用率.     

含硅钛阳极的制备及其电催化性能研究

为了研究硅组元对RuO2/Ti阳极电催化活性的影响,采用溶胶-凝胶法(Sol-Gel)制备了不同成分配比的RuO2-SiO2/Ti阳极,通过电极的析氯电位、析氧电位测试以及循环伏安性能测试,研究了所制备涂层的电催化活性.测试结果表明,在涂层阳极中引入Si可以提高涂层阳极的电催化性能,且Si引入的最佳值为0.1,0.3(摩尔分数).Ru-Si涂层阳极电催化性能提高的原因在于Si的引入可以增加涂层的活性表面积.     

绿色环保的DSA电极的应用进展

DSA电极稳定性好、电化学催化性能高、无二次污染,在电镀等行业的清洁生产中的应用不断扩大,可以替代铅、石墨等传统电极.为此,对DSA电极的应用进展情况进行了综述.     

等离子喷涂制造固体氧化物燃料电池三合一电极

采用大气等离子喷涂法在阳极支撑上制备了电解质与阴极.利用X射线衍射分析了阴极与阳极喷涂前后的成分和相结构,用扫描电镜观察了SOFC( solid oxide fuel cell)三合一电极的截面形貌以及阳极、电解质与阴极的表面形貌.结果表明:喷涂前后阴极的化学成份未发生改变,阴极为单斜相、钙钛矿型的(La0.8Sr0.2MnO3)LSM;阳极在喷涂前为Ni/YSZ(Y2O3稳定ZrO2),在喷涂后Ni被氧化成NiO.由阳极、电解质与阴极构成的三合一电极界面不明显,其中电解质致密,阳极与阴极有一定孔隙.     

铝电解电容器用高介电常数复合氧化膜的制备

用水解沉积-阳极氧化法制备高介电常数的Al-Ti复合氧化膜,通过XPS分析Al-Ti复合氧化膜的成分及各元素的相对含量.监测铝电极箔恒电流阳极氧化过程中的升压曲线,对复合氧化膜的介电常数进行理论计算,并测试铝电解电容器的容量及耐久性.结果表明:铝电极箔在含钛无机盐溶液中的最佳处理时间为10min,处理后的铝电极箔阳极氧化速率高于纯铝电极箔,Al-Ti复合氧化膜中的高介电常数相为TiO2.对16V/1000μF规格的铝电解电容器,形成Al-Ti复合氧化膜的样品,容量提高率为23%,且耐久性良好,复合氧化膜介电常数的理论计算值与实验结果较为一致.     

电镀阳极浅析

电镀阳极按其溶解性能可分为可溶性阳极与不溶性阳极。不溶性阳极只是起导电作用和控制电流在阴极表面的分布 ,不参与金属的溶解。如镀铬中的铅锑合金阳极板、碱性锌酸盐镀锌中的镍板、氰化镀铜中的钢板等 ;可溶性阳极除具有不溶性阳极的作用外 ,还可补充主盐金属离子 ,保证其浓度在电镀过程中稳定。1　影响阳极正常溶解的主要因素(1)镀液成分　为防止阳极钝化而影响其溶解 ,镀液中常添加阳极活化剂 ,如镀镍溶液中的氯离子。在氰化物镀液中 ,一定量的游离氰化物及阳极去极化剂 (酒石酸钾等 )可防止阳极的过度极化。(2 )阴阳极板面积　合适的…     

四价铈电化学再生用钛基阳极的寿命研究

放射性金属进行铈-硝酸化学去污后产生较多的二次废液,电化学再生技术可以有效地再生四价铈,使得去污液可循环使用。由于四价铈与硝酸的强氧化性与强腐蚀性,对四价铈电化学再生工艺用电解阳极有较高要求。在硝酸体系下依据电化学再生工艺参数进行金属氧化物涂层钛阳极(DSA)强化寿命试验研究,分析了不同基材与涂层的阳极电极强化寿命曲线,并对电极涂层活性元素含量与表面形态的变化进行了比较。结果表明,在硝酸电解体系下钛镀铱钽与钛钯镀铱钽阳极稳定性好且具有良好的寿命,适用于四价铈电化学再生工艺工业化应用。     

不溶性阳极电解镍

该试验特点主要为：使用不溶性阳极,以公司现有各种氢氧化镍为原料进行电解镍的生产。过程中主要验证设备的合理性和效果评价;不溶性电极的使用寿命;镀液成分控制;镀液性能控制;电解镍的外观和应力。结果表明,设备、工艺、产品各项指标均在合理范围内。