發(fā)布時間：2021-06-08 23:14

　　從電子工業(yè)廢料中回收貴重金屬是為滿足環(huán)境和資源需求的一項重要課題。本文采用雙極電化學(xué)原理和流動電解技術(shù)相結(jié)合的方法,研制了一種新穎的雙極電化學(xué)流動微反應(yīng)器,旨在將混合金屬離子分別沉積在單一電極的不同位置。通過在兩個驅(qū)動電極上施加電壓,在電解質(zhì)溶液中產(chǎn)生一個電勢梯度;雙極電極板水平置于電解槽液中,在雙極電極與電解液之間的界面上形成一個梯度電勢差。采用微流注射泵以一定的流速在雙極電極陰極板上游端注入混合離子溶液并流向下游端。通過調(diào)節(jié)驅(qū)動電壓、混合液流速、陰極板長度、混合液組成和濃度等,可實(shí)現(xiàn)不同離子在雙極電極陰極板不同位置發(fā)生電沉積分離,以達(dá)到回收廢棄溶液中貴金屬離子的目的。研究了電極表面電勢梯度隨驅(qū)動電壓、背景溶液濃度、溶液厚度和連接軟管長度的變化規(guī)律。FESEM-EDX分析表明,在0.125 mM AuCl4-和20mm Cu2+溶液中,可同時回收金銅合金（約含80%Au原子）和純銅。在超電勢沉積的金原子層上,銅原子易于發(fā)生欠電勢沉積,這是導(dǎo)致金銅合金形成的原因。這項工作為從廢棄電子材料中回收貴重金屬提供了一種新的潛在途徑。此外,對沉積的金銅合金微納粒子可能具有的電催化性能進(jìn)行了測試。... 

【文章來源】：合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１施加電壓下的雙極電極（ａ）及溶液內(nèi)的電勢梯度（ｂ）??Ｆｉｇ．?１．１?Ａ?ＢＰＥ?ｕｎｄｅｒ?ａｐｐｌｉｅｄ?ｖｏｌｔａｇｅ?（ａ）?ａｎｄ?ｐｏｔｅｎｔｉａｌ?ｇｒａｄｉｅｎｔ?ｉｎ?ｓｏｌｕｔｉｏｎ?（ｂ）??

由于ＢＰＥ是一個具有導(dǎo)電性能的整體，表面上各個部分的電勢都相同即為??五ＢＰＥ［２】，在此種情況下，梯度電勢差就在ＢＰＥ與電解質(zhì)溶液兩者之間的界面上形??成了（圖１．１ｂ），這就是傳統(tǒng)的三電極體系與ＢＰＥ的差異之處，使得ＢＰＥ同時具??有陽極和陰極的作用：相比于五ＢＰＥ，陽極處的電解質(zhì)溶液電勢相對較低，可引發(fā)??電化學(xué)氧化；而陰極處的電解質(zhì)溶液電勢相對較高，則可引發(fā)電化學(xué)還原，從而??電沉積所需物質(zhì)；而在ＢＰＥ的陰、陽兩極之間的分界處，其電勢差理論上接近于??零，不能發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)。??界面電勢差的大小隨著ＢＰＥ的長度而變化，最高的超電勢發(fā)生在兩端。法拉??第過程總是先在ＢＰＥ的兩端觀察到，表明溶液和ＢＰＥ的界面電勢差在電極的兩??端最大。距離ＢＰＥ的中點(diǎn)越遠(yuǎn)處，電勢差則越大，氧化與還原反應(yīng)的電流也就越??大。而對于傳統(tǒng)的三電極電池結(jié)構(gòu)

通常根據(jù)雙極電化學(xué)系統(tǒng)電解槽的構(gòu)成，雙極電化學(xué)體系可以據(jù)此分為兩種，??一種將雙極電極置于單一電解液，另一種將雙極電極的兩極分置于隔離的兩個電??解槽中。如圖１．２，當(dāng)雙極電化學(xué)體系只有單一電解槽時，雙極電極完全放置于電??解質(zhì)溶液中，在施加驅(qū)動電壓后，電流不僅流過ＢＰＥ電極，同時還流過電解質(zhì)溶??液。為保證ＢＰＥ上流過大電流時，所產(chǎn)生的歐姆降仍可忽略（即可保持ＢＰＥ為??一等電勢體），需要選擇導(dǎo)電性好、電阻低的材料來制作ＢＰＥ。??＾ｔｏｔ???１１???〇?ａｎｏｄｉｃ?ＢＰＥ?ｃ＾ｌｈｏｄｉｃ?ａ．??１：??－ｐ??Ｉ：??５?ＩＩＩ?＾??Ｒｅｄｌ?＼／＾〇Ｘ２?Ｓ??Ｉ?１?｜?Ｉ??ｃｅｌｌ?＾?Ｊ?Ｉ?ｆ?！?ｃｅｌｌ?２?⑦??０ｘ１?＾?Ｒｅｄ２??■ｍｍｍｍｍｍｍｍｍｍｍｍｍｍＭｍｗｍｍｍｍｗｍｈＪＩ?ｆｔＭＨＭＭＭｉａｉｉＭＭａＭａＭｉＨｗｎａＨＨＨａａｉＢａｉＭｎａａＪ??圖１．３兩極電解液隔離的雙極電化學(xué)電解??Ｆｉｇ．?１．３?Ｂｉｐｏｌａｒ?ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｓｉｓ?ｉｎ?ｔｗｏ?ｓｅｐａｒａｔｅｄ?ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ?ｃｅｌｌｓ??圖１．３中有兩個相互隔離的電解槽，ＢＰＥ的陰極端和陽極端分別置于兩個電??解槽中，兩個電解槽中可以放置不同的電解質(zhì)溶液。ＢＰＥ的中間連接部分也因此??而置于電解槽外。在施加驅(qū)動電壓后，由于兩極的電解液被分開而不能互通電流，??電流只會經(jīng)過ＢＰＥ體內(nèi)，此時電流效率相比于單一電解槽的雙極電化學(xué)系統(tǒng)要高；??并且雙極電極上的還原反應(yīng)以及氧化反應(yīng)會分別發(fā)生在兩個不同的電解槽中

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]平行流電解新技術(shù)理論研究及應(yīng)用[J]. 周松林,寧萬濤,梁源,高俊江.  有色金屬(冶煉部分). 2018(02)
[2]電子廢棄物中貴金屬提取技術(shù)的探討[J]. 徐霞,趙英.  世界有色金屬. 2017(05)
[3]雙極性電化學(xué)的概述及研究進(jìn)展[J]. 王蕾,溫利權(quán),劉紅云.  化學(xué)教育. 2017(04)
[4]電子廢棄物中貴金屬回收技術(shù)進(jìn)展[J]. 田慶華,李宇,鄧多,郭學(xué)益.  貴金屬. 2015(01)
[5]貴金屬多元合金廢料的綜合回收[J]. 吳賢,吳永謙,王靖坤.  有色金屬(冶煉部分). 2014(12)
[6]電子廢棄物中貴金屬回收技術(shù)淺析[J]. 謝卓森,陳錦嫦.  科技創(chuàng)新導(dǎo)報. 2014(35)
[7]從電子廢棄物中回收貴金屬的方法概述[J]. 殷保穩(wěn),秦士躍,張亦飛,張懿.  現(xiàn)代化工. 2014(06)
[8]恒電位電解流動注射化學(xué)發(fā)光分析法測定鋼鐵中微量鉬[J]. 楊玲娟,謝天柱,雷新有.  冶金分析. 2011(11)
[9]開放式旋轉(zhuǎn)電極流動注射溶出分析薄層電解池測礦石中鉛[J]. 張舵.  科技信息. 2011(28)
[10]貴金屬回收技術(shù)綜述[J]. 張鳳霞,張志剛,燕菲.  節(jié)能與環(huán)保. 2010(10)

碩士論文
[1]半流動薄層電解池—吸附伏安法的研究及其在魚肉氯霉素殘留快速檢測中的應(yīng)用[D]. 翁玉華.廈門大學(xué) 2005



本文編號：3219407