Pb-Zn多孔电极电还原顺丁烯二酸

在甲磺酸镀液中电沉积Pb-Zn镀层,采用体积分数为10%的H2SO4腐蚀镀层使锌溶出,得到Pb-Zn多孔电极.通过线性扫描伏安法和恒电位阶跃实验分析多孔Pb-Zn电极的电化学性质,表明电极对顺丁烯二酸电还原合成丁二酸具有较好的电催化活性.研究无膜电合成丁二酸,探讨硫酸浓度、电流密度、初始顺丁烯二酸浓度、温度对电流效率的影响,得到合适的阴极电解条件,即在硫酸浓度为1.0mol·L-1,初始顺丁烯二酸浓度为1.0～1.5mol·L-1,电流密度为100mA·cm-2,反应温度为50～60℃时,电流效率超过88%.

Pb-Zn的电沉积及其多孔电极的制备

铅基合金由于低熔点、高密度以及在酸性溶液中有较高析氢过电位等,被广泛应用于有机电合成中。由于Pb-Zn镀层的硬度较纯Pb高,本研究采用多孔Pb-Zn电极。在柠檬酸和EDTA-2Na为络合剂的甲磺酸镀液中电沉积出Pb-Zn镀层,循环伏安曲线和阴极极化曲线表明,Pb-Zn是分步沉积的,且均受扩散控制。采用X射线衍射、扫描电镜、能谱分析等研究了Pb-Zn镀层及其多孔电极组成和结构。结果表明,Pb-Zn镀层由Pb和Zn的混合物组成,Pb-Zn镀层用体积分数10%的H2SO4腐蚀后,Pb-Zn镀层表面晶粒细化,得到多孔Pb-Zn镀层。小幅度恒电位阶跃实验表明,多孔Pb-Zn电极具有更大的比表面积。

马来酸在多孔铅锌电极上电还原特性

在甲磺酸镀液中电沉积Pb-Zn镀层,然后用体积分数为10%的H2SO4腐蚀镀层,使镀层中的Zn脱溶,成功得到多孔Pb-Zn电极,该镀层由铅(Fm3m)和锌(P63/mmc)的混合物组成。采用循环伏安、阴极极化、计时电量及电化学阻抗等方法,研究了马来酸在多孔Pb-Zn电极和Pb电极上的电化学还原特性。结果表明,马来酸在电极上先发生吸附,然后进行不可逆电子传递反应;马来酸在Pb电极和多孔Pb-Zn电极上还原的扩散系数分别为1.2×10-7和1.7×10-7 cm2/s;随着温度升高,马来酸在Pb电极上表观交换电流密度稳定性不如多孔Pb-Zn电极,多孔Pb-Zn电极上马来酸在低温处i0与温度呈线性关系,从50℃开始,i0急剧增加,至65℃,i0迅速下降,其在多孔Pb-Zn电极上电还原在50～60℃最好。马来酸在多孔Pb-Zn电极比相应的Pb电极上具有更高的电催化活性。