【摘要】：工業(yè)鋅電積過(guò)程廣泛采用Pb-Ag合金作陽(yáng)極,其具有制作成本低廉、可形成Pb02保護(hù)層等優(yōu)勢(shì),但存在析氧過(guò)電位高、易彎曲變形等不足。因此,有必要研制電催化活性和穩(wěn)定性更優(yōu)的新型析氧陽(yáng)極。論文首先對(duì)Pb-Ag (0.3wt.%)陽(yáng)極在Mn(CH3COO)2溶液中電沉積MnO2進(jìn)行了熱力學(xué)分析,考察了沉積電位、Mn(CH3COO)2濃度對(duì)Pb-Ag陽(yáng)極性能的影響,在此基礎(chǔ)上制備出MnO2活化Pb-Ag陽(yáng)極,并通過(guò)X射線衍射(XRD)、掃描電鏡(SEM)、X熒光分析(XRF)等對(duì)Mn02活化Pb-Ag日極表層進(jìn)行表征。此外,利用粉末冶金技術(shù)制備出碳納米管增強(qiáng)鉛基復(fù)合陽(yáng)極(Pb-CNTs陽(yáng)極),對(duì)其電化學(xué)性能和表面硬度進(jìn)行了檢測(cè),同時(shí)將其與純鉛陽(yáng)極作比較。研究表明, Pb-Ag陽(yáng)極置于Mn(CH3COO)2溶液中進(jìn)行電沉積,增加Mn(CH3COO)2濃度和沉積電位,陽(yáng)極電催化活性先升高后降低,表面硬度則隨之增加；在Mn(CH3COO)2濃度0.05 mol/L、沉積電位1.15V下,制備得到的MnO2活化Pb-Ag陽(yáng)極具有良好的電催化活性和電化學(xué)穩(wěn)定性,其析氧過(guò)電位較Pb-Ag陽(yáng)極降低約0.2V(電流密度為0.05A/cmm2),表面硬度較Pb-Ag陽(yáng)極提高65.9%。Pb-CNTs陽(yáng)極制備過(guò)程中,確定出鉛-碳納米管復(fù)合粉末(Pb-CNTs粉末)的最佳制備工藝條件：超聲功率120W、Pb(CH3COO)2濃度0.005mol/L、CH3COOH濃度2.1mol/L、試劑A濃度0.6mol/L、明膠濃度2.0g/L、SDBS濃度0.5g/L、碳納米管含量0.5g/L,分散1h,施加陰極電流密度0.30A/cm2,室溫沉積1h；制備得到的Pb-CNTs陽(yáng)極析氧過(guò)電位較純鉛陽(yáng)極降低約0.2V(電流密度為0.05A/cm2),表面硬度是純鉛陽(yáng)極的3.93倍。
[Abstract]:Pb-Ag alloy is widely used as anode in industrial zinc electrodeposition process, which has the advantages of low cost and Pb02 protective layer, but it has some disadvantages such as high oxygen evolution overpotential, easy bending deformation and so on. Therefore, it is necessary to develop a new oxygen evolution anode with better electrocatalytic activity and stability. Firstly, the thermodynamics analysis of Pb-Ag (0.3wt.%) anode electrodeposition MnO2 in Mn (CH3COO) 2 solution was carried out, and the effect of the concentration of, Mn (CH3COO 2 on the anodic properties of Pb-Ag was investigated. On this basis, MnO2 activated Pb-Ag anode was prepared, and the surface layer of Pb-Ag dipole activated by Mn02 was characterized by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscope (SEM), X fluorescence analysis (XRF) et al. In addition, carbon nanotube reinforced lead based composite anode (Pb-CNTs anode) was prepared by powder metallurgy technology. The electrochemical properties and surface hardness of the anode were measured and compared with pure lead anode. The results show that the electrodeposition of Pb-Ag anode in Mn (CH3COO) 2 solution increases the concentration and potential of Mn (CH3COO) 2, increases the electrocatalytic activity of the anode and then decreases the surface hardness. At Mn (CH3COO) 2 concentration 0.05 mol/L, deposition potential 1.15V, the prepared MnO2 activated Pb-Ag anode has good electrocatalytic activity and electrochemical stability. The oxygen evolution overpotential is about 0.2 V lower than that of Pb-Ag anode (current density is 0.05A/cmm2), and the surface hardness is higher than that of Pb-Ag anode during the preparation of 65.9%.Pb-CNTs anode. The optimum preparation conditions of lead-carbon nanotube composite powder (Pb-CNTs powder) were determined as follows: ultrasonic power 120WN Pb (CH3COO) 2 0.005mol / L CH3COOH 2.1mol / L, reagent A 0.6mol / L. Gelatin concentration 2.0 g / L SDBS concentration 0.5 g / L, carbon nanotube content 0.5 g / L, dispersion 1 h, cathodic current density 0.30 A / cm 2, room temperature deposition 1 h; The oxygen evolution overpotential of Pb-CNTs anode is about 0.2 V (current density is 0.05A/cm2) lower than that of pure lead anode, and the surface hardness is 3.93 times higher than that of pure lead anode.
【學(xué)位授予單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TQ153;O646.54

【共引文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 王碧俠;蘭新哲;趙西成;張聰惠;;金屬鈦制備方法的研究進(jìn)展[J];輕金屬;2005年12期

2 劉松利;白晨光;楊紹利;陶長(zhǎng)元;;熔鹽電解法制備鈦的進(jìn)展和發(fā)展趨勢(shì)[J];輕金屬;2006年12期

3 陳冇;陳晉;彭金輝;張世敏;黃孟陽(yáng);雷鷹;;高溫焙燒高鈦渣工藝的試驗(yàn)研究[J];輕金屬;2009年02期

4 李水娥;張金柱;金會(huì)心;;氯雜質(zhì)對(duì)聯(lián)合法生產(chǎn)海綿鈦產(chǎn)品質(zhì)量的影響研究[J];輕金屬;2009年06期

5 孔繁振;蘭志才;;改善蒸餾條件降低海綿鈦氯、氧含量的探索與實(shí)踐[J];輕金屬;2009年08期

6 李水娥;張金柱;李容;;氧雜質(zhì)含量對(duì)海綿鈦產(chǎn)品質(zhì)量的影響研究[J];輕金屬;2010年06期

7 韓豐霞;雷霆;黃世弘;周林;鄒捷;;大功率密閉直流電弧爐冶煉鈦渣煙氣凈化工藝研究[J];輕金屬;2011年01期

8 向芳芳;王再軍;王邦興;;海綿鈦生產(chǎn)中還原液面對(duì)還原生產(chǎn)過(guò)程的影響[J];輕金屬;2011年10期

9 韓豐霞;雷霆;周林;黃世弘;呂改改;;密閉直流電弧爐冶煉鈦渣熱量平衡研究[J];輕金屬;2011年12期

10 宋秀麗;李付合;梁鎮(zhèn)海;;Ti/SnO_2 +Sb_2O_x/PbO_2耐酸陽(yáng)極的壽命及電催化性能[J];人工晶體學(xué)報(bào);2012年03期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 石鳳浜;陳步明;郭忠誠(chéng);袁飛剛;劉建華;;Mn~(2+)摻雜不銹鋼基β-PbO_2電極制備及電催化性能的影響[A];2011年全國(guó)電子電鍍及表面處理學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2011年

2 謝素玲;;高性能多用途的DSA陽(yáng)極[A];2004年北京推動(dòng)電鍍與精飾清潔生產(chǎn)技術(shù)論壇論文集[C];2004年

3 謝素玲;;高性能多用途的DSA陽(yáng)極[A];2004北京推動(dòng)電鍍與精飾清潔生產(chǎn)技術(shù)論壇文集——無(wú)氰及代鉻技術(shù)研討[C];2004年

4 王全杰;王延青;;碳納米管的研究進(jìn)展[A];2010年全國(guó)皮革化學(xué)品會(huì)議論文集[C];2010年

5 莫尊理;左丹丹;陳紅;張平;;碳納米管的純化研究[A];甘肅省化學(xué)會(huì)第二十四屆年會(huì)論文集[C];2005年

6 馮紹彬;劉清;包祥;商士波;張樹(shù)金;鄒曉坡;;三價(jià)鉻電鍍的研究進(jìn)展[A];2005年上海市電鍍與表面精飾學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2005年

7 肖麗琴;李水娥;李容;張金柱;;克勞爾法生產(chǎn)海綿鈦降低氮雜質(zhì)含量探討[A];2008年全國(guó)冶金物理化學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議專輯（下冊(cè)）[C];2008年

8 郭宇峰;姜濤;邱冠周;董海剛;呂亞男;馬曉雯;游高;;鈦精礦還原-磨選法制取富鈦料工藝與機(jī)理研究[A];中國(guó)金屬學(xué)會(huì)2008年非高爐煉鐵年會(huì)文集[C];2008年

9 李水娥;張金柱;李容;;聯(lián)合法生產(chǎn)海綿鈦降低鐵雜質(zhì)含量淺析[A];2008年全國(guó)冶金物理化學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2008年

10 劉禹明;;淺談我國(guó)海綿鈦工業(yè)發(fā)展趨勢(shì)及目前的技術(shù)瓶頸[A];有色金屬工業(yè)科技創(chuàng)新——中國(guó)有色金屬學(xué)會(huì)第七屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2008年

，

本文編號(hào)：2326982