Study of Gallium Plating of Metal Electrodes

Conditions of gallium plating of metal electrodes were studied in the paper. It was found that stability of gallium cover depends on the material and is increasing in the raw: stainless steel 08Х18Н12Т < Steel 1, Steel 2, Steel 3, Steel 45 < Ni < Cd < Cu. Phase composition of the electrode surface layer obtained after gallium plating was studied. It was found that gallium with nickel form Ga36Ni64(Ga Ni2) compound and gallium with copper form CuGa2compound. Different acids were used for electrode leaching: H2SO4;HNO3;H3PO4;HCI. It was shown that only hydrochloric acid is suit-able for gallium plating of the electrodes.

微纳米α-Al_(2)O_(3)改性丙烯酸树脂-有机硅烷复合钝化对不锈钢硬度及耐蚀性的影响

通过微纳米α-Al_(2)O_(3)改性丙烯酸树脂-有机硅烷复合而成的无铬钝化液作用于不锈钢基板表面,探究其在不锈钢表面形成的微纳米α-Al_(2)O_(3)钝化膜对不锈钢表层性能的影响。通过表面硬度测试、扫描电镜测试,分析基板表面特征。同时,通过涂层附着力测试和电化学测试,探究涂层的粘结强度和基板的耐蚀性能。结果表明,经微纳米α-Al_(2)O_(3)改性的无铬钝化液使不锈钢板材的耐蚀性显著提升,同时对其表面硬度的提升效果达到80%。

不锈钢基催化电极的制备及应用

以不锈钢基为基体,制备了PbO2/PbO2-CeO2电催化电极,研究了沉积温度、电流密度、稀土等因素对电沉积PbO2电极的影响,通过实验确定了制备电极的沉积温度为60℃,电流密度为5~15 mA/cm2,且加入稀土能够细化PbO2颗粒。将电极应用到罗丹明B溶液脱色处理中,结果表明:在20 min催化时间内溶液脱色率可以达到100%,电压对溶液脱色率的影响不大,随电流密度的增加,脱色率显著升高。

新型不锈钢基二氧化铅-碳化钨复合电极材料的研制

在不锈钢基上通过复合电沉积的方式制备了二氧化铅-碳化钨(PbO2-WC)电极。考察了温度、电流、WC颗粒浓度对电极性能的影响;通过析氧曲线、Tafel曲线、扫描电子显微镜能谱、X射线衍射图谱考察了WC颗粒掺杂前后PbO2电极相关性能的变化。结果表明,在最佳工艺即温度70℃、镀液中WC颗粒浓度为40 g/L时,电流密度为0.015～0.025 A/cm2;PbO2-WC共沉积过程中PbO2发生了择优生长,WC颗粒的加入能够细化PbO2晶粒,使镀层变得致密,相对于PbO2电极,PbO2-WC复合电极的耐腐蚀性上升,析氧过电位下降。

不锈钢基PbO_2电极电催化氧化降解甲基橙性能的研究

本研究以自制的不锈钢基PbO2电极对25mg·L-1的甲基橙溶液进行电催化氧化降解。考察了电流密度、支持电解质浓度、溶液pH值、温度等因素对甲基橙脱色率的影响,确定了电催化氧化甲基橙的最佳反应条件,即电流密度为50mA/cm2,支持电解质Na2SO4的浓度为0.04mo·lL-1,降解20min后,甲基橙脱色率可达到90%以上。本研究还对几种不同印染废水进行了电催化氧化降解,结果表明,不锈钢基PbO2电极对不同的印染废水均有较好的脱色效果。

PbO_2-CeO_2电极的制备及其电化学性能

为解决传统铅银合金存在的铅污染和钛基PbO2(DSA)基体易钝化、使用寿命短等问题,以不锈钢为基体,用稀土Ce改性,制备了PbO2-CeO2电极。分析了PbO2的形成机理,通过析氧曲线、Tafel曲线、EDS能谱及扫描电镜考察了温度、电流密度、稀土Ce等对电极性能的影响及所制备电极的元素分布及表面形貌。结果表明:最佳制备工艺为190 g/L Pb(NO3)2,15 g/L Cu(NO3)2,0.5 g/L NaF,30 g/L CeO2,pH值为2～3,机械搅拌,温度70℃,电流密度10～20 mA/cm2,时间30 min;所制备的镀层平整、均匀,电化学性能优良,镀层中CeO2质量分数约为4%～6%;PbO2-CeO2电极析氧电位1 500 mV左右,节能性能明显优于传统惰性阳极。

碳纳米管在不锈钢衬底上生长电化学应用

将不锈钢衬底进行适当的预处理，采用等离子体增强化学气相沉积（PECVD）的方法，在适当的工艺条件下，利用甲烷与氢气的混和气体，在不锈钢衬底上生长出多壁碳纳米管（MWCNT）．将生长有碳纳米管（CNT）的不锈钢片作为基体电极，通过共价修饰法，制备出壳聚糖（CS）与碳纳米管复合膜的化学修饰电极，用来检测亚硝酸盐．对NO2^-在电极表面的阳极溶出伏安特性进行研究，结果表明：使用CS／CNT修饰电极检测亚硝酸盐，在0．1mol／L，pH=6．0的KCl底液中，对NO2^-具有良好的选择性与吸附性，峰电流与NO2^-的浓度在2．0×10^-6～1．0×10^-3mol／L范围内呈良好的线性关系，检测限可达3．0×10^-7mol／L，具有很好的应用前景．

不锈钢基PbO_2电极的制备及其降解活性艳兰的研究

采用电沉积法制备不锈钢基PbO2电极。采用SEM、XRD、XPS等方法对电极的表面形貌、元素组成及元素化学态进行表征和分析。对不锈钢基PbO2电极电催化氧化活性艳兰模拟废水的脱色效果进行研究,结果表明:当电流密度为40 mA/cm2、无水硫酸钠浓度为0.04 mol/L,电解25 mg/L的活性艳兰模拟废水15 min,脱色率可以达到95%以上。

不锈钢基二氧化铅-碳化钨-氧化铈复合电极的制备

研究了不锈钢基体上PbO2-WC-CeO2复合电极材料的电沉积工艺,通过分析其在由65g/LZn2+和150g/LH2SO4组成的电解锌液中的析氧动力学参数、Tafel曲线以及扫描电镜观察,考察了温度、电流密度和WC、CeO2固体颗粒质量浓度对该电极催化活性和耐蚀性的影响,确定了复合电沉积的较佳工艺:CeO240g/L和WC20g/L,电流密度25mA/cm2,温度60°C。在此工艺条件下可以获得致密、均匀的不锈钢基PbO2-WC-CeO2复合电极材料,其交换电流密度为0.732A/cm2,腐蚀电流密度为3.924×105A/cm2。

不锈钢基Sb-SnO_(2)/PbO_(2)电极制备及电沉积因素对其性能影响

以316L不锈钢为基体,制备了一种以锑掺杂二氧化锡(Sb-SnO_(2))为中间层的不锈钢基二氧化铅(PbO_(2))电极,用于对酸性红G(ARG)的脱色处理。利用扫描电镜(SEM)、X-射线衍射(XRD)、强化寿命测试、线性扫描测试(LSV)等方法对所制备电极的表观形貌、晶体结构、稳定性和催化性能等进行表征。在此基础上,采用正交实验优化对电极稳定性影响较大的4种典型因素(铅离子浓度、温度、电流密度和电沉积时间)。结果表明:在不锈钢基体上成功制备出了β-PbO_(2)层,其形貌为典型的β-PbO_(2)锥形结构;强化寿命测试结果表明不同于钛基氧化物电极的均匀腐蚀,不锈钢基PbO_(2)电极的失效机制主要为点蚀;采用LSV测试、羟基自由基(·OH)产量测试和电催化降解测试证明了正交实验优化条件后的不锈钢基PbO_(2)电极具有较好的催化性能。不锈钢基PbO_(2)电极的成功制备有望为电催化氧化阳极材料的改性方法提供新思路。