【摘要】：在金屬電沉積過程中，電極處于“核心”地位，因此，在氯化物溶液的電沉積過程中，選擇合適的電極材料是很有必要的。一直以來，氯堿工業(yè)用的電極材料，要求具有表面積大、導(dǎo)電性好、催化活性高、使用壽命長以及成本較低等條件，但許多材料難以滿足這些要求。再者，很多學(xué)者卻忽視了電解過程中產(chǎn)生的氯氣給車間工人的身體健康造成的危害。 在電解氯化物的體系當(dāng)中，采用電沉積法對金屬進行富集時，由于電解液中Cl濃度比較高，在電解過程中會產(chǎn)生大量的氯氣。在實際生產(chǎn)當(dāng)中，產(chǎn)生的氯氣不僅對車間工人的身體健康產(chǎn)生危害，而且產(chǎn)生的氯氣對環(huán)境的污染嚴(yán)重、對電沉積的金屬質(zhì)量也有影響，且對電解液的性質(zhì)有所改變。很多車間對產(chǎn)生的氯氣采用堿液吸收，用來解決由于氯氣的生成引發(fā)的一系列問題，但是，用堿液進行吸收時，又會造成成本的增加。本文中通過對不同電極的析氧電位、析氯電位進行了測試，旨在選擇出一種析氧電位比析氯電位低的電極。 由于一直以來，對析氧電位較低的電極的研究很少。因此，考慮到氯氣對車間工人健康造成的危害，研究一種在氯化物溶液的金屬沉積過程中，，析氧電位較低的電極是非常必要的。同時，從成本上考慮，在電極的制備過程中，盡量試圖用非貴金屬代替貴金屬。更迫切需要研制出可適用于酸性介質(zhì)中的析氧電位低的電極材料。 本文中首先對鈦基體涂層電極的制備工藝進行了研究，包括制備的溫度，外層的制備方法等等。目的是能夠制備出適合在強酸性溶液（pH為2-3），在高電流密度下使用的電極，且該電極的析氧電位比析氯電位低。 接著，對三種類型的電極進行了研究，主要包括炭系列電極（炭布電極、炭氈電極、黏膠基石墨氈）、鈦系列電極（制備的A電極、鈦基體銥鉭涂層電極、鈦系列釕銥涂層電極）以及鉛銀電極，對三種類型電極的析氧電位、析氯電位以及電極壽命進行研究。 最后對本實驗進行了總結(jié)和展望，從研究的電極中選擇出了最適合在強酸性溶液和高電流密度下使用的電極—鈦基體釕銥涂層電極。
[Abstract]:In the process of metal electrodeposition, the electrode is in the "core" position. Therefore, it is necessary to select the suitable electrode material during the electrodeposition of chloride solution. For a long time, the electrode materials used in chlor-alkali industry require large surface area, good conductivity, high catalytic activity, long service life and low cost, but many materials are difficult to meet these requirements. Moreover, many scholars ignore the harm caused by chlorine gas produced during electrolysis to the health of workshop workers. In the electrolytic chloride system, when the metal is enriched by electrodeposition, a large amount of chlorine gas will be produced in the electrolysis process due to the high concentration of Cl in the electrolyte. In practical production, the chlorine gas produced not only harms the health of workshop workers, but also pollutes the environment seriously, affects the quality of metal deposited by electrodeposition, and changes the properties of electrolyte. Many workshops use lye to absorb chlorine gas, which is used to solve a series of problems caused by the formation of chlorine gas. However, when the chlorine gas is absorbed with lye, the cost will be increased. In this paper, the oxygen evolution potential and chlorine evolution potential of different electrodes were measured in order to select an electrode with lower oxygen evolution potential than chlorine evolution potential. There has been little research on the electrode with low oxygen evolution potential. Therefore, considering the harm of chlorine to the health of workshop workers, it is necessary to study an electrode with low oxygen evolution potential in the process of metal deposition in chloride solution. At the same time, considering the cost, in the preparation of electrode, try to use non-precious metals instead of precious metals. It is more urgent to develop electrode material which can be used in acidic medium with low oxygen evolution potential. In this paper, the preparation technology of titanium substrate coating electrode is studied firstly, including the temperature of preparation, the preparation method of outer layer and so on. The purpose of this study is to prepare an electrode suitable for use in strong acidic solution (pH = 2 渭 3) at high current density, and the oxygen evolution potential of the electrode is lower than that of chlorine evolution potential. Then, three types of electrodes were studied, including carbon series electrodes (carbon cloth electrode, carbon felt electrode, viscose base felt), titanium series electrode (prepared A electrode, titanium matrix iridium tantalum coated electrode). The oxygen evolution potential, chlorine evolution potential and electrode life of the three types of electrodes were studied by using Ti series ruthenium-iridium coated electrode and lead-silver electrode. Finally, the experiment was summarized and prospected. The Ti-based ruthenium-iridium coated electrode was selected from the studied electrode, which was most suitable for use in strong acidic solution and high current density.
【學(xué)位授予單位】：蘭州交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TQ150.6

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本文編號：2451627