电解合成Na_2FeO_4制备K_2FeO_4

用阳极室间隙为 1 5～ 2 2 mm的隔膜式电解槽 ,于 1 4mol/ L Na OH溶液中 ,以铁网为阳极 ,控制阳极的表观电流密度为 1 60～ 2 80 A/ m2 ,电解 5～ 6h,可使阳极液中 Na2 Fe O4 的浓度达到 0 .2 3～ 0 .3 2 mol/ L.将Na2 Fe O4 和 KOH溶液交替加料进行复分解沉淀反应 ,控制反应温度小于 2 0℃、反应时间小于 3 0 min,这样就可直接由 Na2 Fe O4 阳极液经一次结晶、洗涤和干燥 ,制得纯度大于 95 %的固态 K2 Fe O4 .K2 Fe O4 在 KOH、Na OH或其混合物水溶液中的溶解 ,受同离子效应和盐析效应的共同影响 ,且同离子效应的作用较强 .固体K2 Fe O4

不同粒度碳材料对K_2FeO_4放电性能的影响

应用扫描电镜或透射电镜分析了不同粒度碳材料(包括石墨、膨化石墨和乙炔黑)的形貌,并着重研究了这些导电剂及其含量对K2FeO4放电性能的影响。研究结果表明,当K2FeO4电极中碳类导电剂含量较低时,粒度较小的导电剂对其放电性能改善较为显著;而当碳类导电剂含量较高时,则是粒度较大的导电剂有利于K2FeO4电极放电。

新型正极材料K_2FeO_4的制备及其应用

超级铁化合物是铁的 6价态的化合物 ,由于其 3电子的还原特性 ,可以进行多电子还原 ,因此可提供较高的阴极容量。介绍了目前国际上对超级铁化合物的研究情况 ;采用化学合成方法 ,合成出了纯度大于 95 %的K2 FeO4,并对材料合成过程中的影响因素进行了研究 ,得出了适合的合成温度条件 ;利用合成出的K2 FeO4与Zn电极配对组装成电池 ,考察了电池在碱性电解液中的电性能 ,结果显示该电池小电流平稳放电电压在 1.5V左右 ,放电比容量达到了 2 70mAh/g ,同时发现在K2 FeO4材料中添加 2 0

K_3Na(FeO_4)_2的电合成及其晶体结构

本文采用间接法电合成出较高纯度的复盐K3Na(FeO4)2晶体,用粉末XRD结构分析法对其晶体结构作了详细研究。用EDX和AAS确认了其化学式。结构分析表明,K3Na(FeO4)2晶体属三方晶系,具有六方晶胞,空间群为P3m1(No.164),Z=1,晶胞中有6个O位于6(i)位,O,Fe和K各自有2个位于2(d)位,1个K和Na分别位于1(b)位和1(a)位,晶胞参数a=0.5833(1)nm,c=0.7559(1)nm,D=2.824g·cm-3。同时晶胞中各原子间化学键键长得到确定。

绿色氧化剂K_2FeO_4对瓜尔胶的降解实验研究

瓜尔胶在油田压裂液中作为稠化剂被广泛使用,作业后的压裂返排液中瓜尔胶难以自然降解,对环境造成严重危害;探索绿色高效处理油田压裂返排液的方法成为研究的热点和难点。本实验以K_2FeO_4为绿色高效氧化剂,对模拟压裂返排液(质量浓度为0.3‰瓜尔胶溶液)进行了降解实验研究,结果表明,当K_2FeO_4用量为0.5 g/L,反应温度30℃,反应pH值为12.0时,溶液降黏率最大可达89.27%,COD去除率为36.27%,且氧化剂反应为三价铁离子,绿色无污染。

电解法制备K_2FeO_4过程添加剂的筛选

应用电解法,并于阳极电解液中分别加入KIO4等不同种类添加剂制备K2FeO4,考察添加剂对电流效率以及FeO42-稳定性的影响规律,产品K2FeO4的结构形貌由XRD、SEM表征.结果表明,KIO4是比较理想的添加剂,在阳极液中添加质量比为0.02%的KIO4,电解1h后,电流效率可提高31.6%,K2FeO4产品的纯度相应提高了3.85%.

纳米SrTiO_3改性碱性固态K_2FeO_4-Zn电池的电化学性能研究

应用次氯酸盐氧化法制备出了纯度较高的K2FeO4,并采用溶胶-凝胶法合成了纳米级SrTiO3.通过XRD、SEM测试对其结构和形貌进行了表征,将其添加到K2FeO4中用于改善K2FeO4-Zn碱性固态电解质电池的放电性能.电化学测试结果表明,SrTiO3添加量为5%时改性效果最佳,放电容量可达344.0 mAh/g,放电效率为84.7%,比未添加改性时提高26%左右,同时对SrTiO3添加改性的机理进行了探索.

分光光度法测定K_2FeO_4对水中Mn(Ⅱ)的去除效能

采用分光光度法研究投药量、搅拌时间、pH等对K2FeO4去除水中Mn(Ⅱ)效能的影响规律。研究发现,在pH=6和弱碱性条件下,Mn(Ⅱ)的去除率相对较高;K2FeO4与Mn(Ⅱ)的浓度比越大、搅拌时间越长,Mn(Ⅱ)的去除率越高。

新型正极材料K_2FeO_4的溶解度及稳定性

K2FeO4是一种新型的绿色化学电源材料。为了研究其作为正极材料使用的可行性,我们采用可见光分光光度法对K2FeO4在碱性水溶液中的溶解度和稳定性进行了测试。研究表明:(1)在饱和的KOH溶液中K2FeO4的溶解度达到了可以接受的程度;(2)在碱性溶液体系中,碱液浓度、温度、碱液种类以及ZnO的添加对K2FeO4的稳定性均有影响,但在诸多因素中,主要还是碱液的浓度对K2FeO4的稳定性影响最大;(3)K2FeO4在饱和KOH溶液内有较低的溶解度和较好的稳定性,基本可以达到在电池中使用的程度,使K2FeO4作为一种新型的正极材料成为可能。

快速电合成法制备K2FeO4新工艺研究

于14mol/L NaOH溶液中，以铁网为阳极，采用阳极两面同时电解的方式，通电6h，可产生0.23-0.30mol/L的Na2FeO4阳极液，制定了在上述阳极液中结晶K2FeO4时的溶解－沉淀平衡曲线，由Na2FeO4阳极液经1次性结晶，洗涤和干燥，可制得纯度大于94％的固态K2FeO4.

不同电极基体对K_2FeO_4充放电循环性能的影响

采用三电极体系法研究银网、铂网和泡沫镍等不同电极基体的阳极极化行为,探讨不同电极基体对 K_2FeO_4电极充放电性能的影响规律．结果表明,K_2FeO_4具有一定的可充性,但其充放电性能与电极基体的析氧电位有很大关系．电极基体的析氧电位低于K_2FeO_4的氧化还原电位时,K_2FeO_4电极基本充不上电;而当电极基体的析氧电位与K_2FeO_4的氧化还原电位相近,K_2FeO_4电极只能部分充电．

K_2FeO_4在KOH溶液中的电极反应特征

采用三电极体系法,研究K2FeO4电极在不同浓度KOH溶液中的放电行为、电化学阻抗谱(EIS)和极化曲线,以探明K2FeO4在不同浓度碱液中的电极反应特征.结果表明,电解质溶液中的OH-和H2O参与了电极反应过程,在浓度高的KOH溶液中,K2FeO4的电极过程表现为电化学控制步骤;而在稀KOH溶液中,表现为扩散控制特征.

KMnO_4改性K_2FeO_4电极的电化学性能研究

利用次氯酸盐氧化法制备了电池级K2FeO4,并将部分产品表面均匀分布了一层KMnO4。分别采用X射线衍射(XRD),扫描电子显微镜(SEM)及恒流放电等电化学测试技术对K2FeO4和K2FeO4/ KMnO4复合物的表面物理形貌,结构以及电化学性能进行了分析。结果表明K2FeO4具有良好的晶形,而K2FeO4/ KMnO4复合材料的表面确实均匀分布了一层KMnO4。恒流放电测试表明K2FeO4/ KMnO4复合电极的放电容量平均比单纯K2FeO4电极的放电容量增大10%以上,放电平台提高50 mV左右。循环伏安结果表明高价锰参与KFeO的放电过程,并对高铁的放电起催化作用。

K_2FeO_4-Zn电池在不同电解液中电化学行为研究

采用次氯酸氧化法制备出纯度为97.5%的高铁酸钾,并利用IR、XRD、SEM等方法对所得样品进行了表征。高铁酸钾为正极、锌为负极,分别以10 mol/L KOH溶液和碱性离子液体[BMIM]OH的乙醇溶液为电解液组装成开放式模拟电池,并测试其在不同放电倍率下的放电性能。结果显示,以KOH溶液为电解液的K2FeO4-Zn电池放电曲线平稳,有较好的放电平台,但容量受到K2FeO4在水溶液中稳定性的制约,最高比容量在1 C倍率下为260 mAh/g,在碱性离子液体[BMIM]OH的乙醇溶液中电池却无法正常放电。利用线性伏安扫描和交流阻抗等方法对其原因进行了初步探讨发现,正负极在两种电解液中电化学行为均有所不同,其中以负极锌的差异最为明显,原因可能为两种电解液中OH-离子浓度差异所致,其中离子液体电解液中OH-含量仅为0.39 mol/L。对于K2FeO4-Zn电池体系,根据正负极成流反应特点,电解液需含一定浓度的OH-离子才能正常放电。

电池级K_2FeO_4的制备及其电化学性能

在浓NaOH溶液中电解铁电极所得Na2FeO4阳极液制备出电池级的K2FeO4,在一次性Al/KOH/K2FeO4实验电池中,K2FeO4的放电容量可达215mAh/g,利用率可达53%。0.0～0.8V(vs.Hg/HgO)范围内的循环伏安实验结果表明:K2FeO4的充放循环次数可达300～600次。高铁正极的容量利用率及自放电率与K2FeO4的纯度关系密切。

在有机溶剂中K_2FeO_4催化氧化醇类的催化体系

高铁酸钾是强氧化剂,在进行氧化反应时,K2FeO4较难进入有机相。以环己醇氧化合成环己酮为模型反应,通过试验探索出了超稳分子筛-磷酸-K2FeO4(相转移催化剂)所组成的体系在有机溶剂中可快速氧化环己醇为环己酮。

CoTiO_3改性K_2FeO_4电极的电化学行为

通过溶胶 凝胶法合成了纳米级CoTiO3 ,并将其用于K2 FeO4电极的改性。电化学测试结果表明 ,掺杂质量分数为 2 0 %的CoTiO3 不但能够提高K2 FeO4电极的放电电位平台 (15 0mV左右 ) ,还能保持一定放电容量。虽然Co(Ⅱ )可以被高铁酸钾氧化成Co(Ⅲ ) ,造成实际参与放电的活性物质的量减少 ,但Co(Ⅲ )可有效维持K2

K_2FeO_4的制备、表征及其电化学性能

高产率制备K2FeO4以及考察用其制作碱性Zn/K2FeO4模拟电池的电性能。以KClO、Fe(NO3)3为原料,用氧化法制备K2FeO4,研究了反应温度、反应时间以及KClO与Fe(NO3)3物质的量比等因素对K2FeO4产率的影响;用红外光谱对产物进行了分析表征;还测试了碱性Zn/K2FeO4模拟电池的电性能。研究结果表明:在饱和的KOH体系下控制反应温度为30℃,反应时间为90min,KClO与Fe(NO3)3的物质的量比为1 5∶1 0时制备K2FeO4可得到最佳产率;红外光谱的分析证实,所得产物的主要成分是K2FeO4;碱性Zn/K2FeO4模拟电池的电性能与碱性Zn/MnO2模拟电池的相比,开路电压达1 72V(后者为1 5V),平均工作电压1 42V(后者为1 2V);放电曲线更平稳,K2FeO4的放电比容量比MnO2的高48 7%。

K_2FeO_4电极的放电机制探讨

采用三电极体系法,通过分析K2FeO4电极的间歇放电及电极在10 mol.L-1KOH溶液中的循环伏安行为,了解K2FeO4电极的放电机制.比较K2FeO4电极放电前后的X射线衍射结果,表明K2FeO4的放电机制为固-固放电,K2FeO4的放电过程分两步进行,即Fe(Ⅵ)→Fe(Ⅴ)→Fe(Ⅲ).其放电产物形式比较复杂,最终可能转化为FeOOH,且在放电过程中,OH-,H2O等作为反应物或产物可能参与了放电过程.

分光光度法测定K_2FeO_4在浓KOH溶液中的稳定性

采用分光光度法研究了K2FeO4在浓KOH溶液中的稳定性。研究发现,在室温25℃下, K2FeO4在浓碱中的稳定性主要受KOH溶液的碱度和其浓度两方面影响。OH-浓度的增大将阻碍FeOOH 的生成,而FeOOH对K2FeO4的分解具有催化作用。