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Al基SnO_2+Sb_2O_3、SnO_2+Sb_2O_3+MnO_2涂层二氧化铅电极的制备及其应用

曹梅

  在电解工业中,电极起着重大作用,随着电化学工业和电冶金工业的发展,电极材料的应用非常广泛,寻找合适的电极材料也因此显得极为重要。本论文综述了电解工业中电极材料的作用,电解工业中常见的电极材料的优缺点和应用以及这些材料的发展过程,特别是钛基涂层电极和其它基体涂层电极的发展。在总结这些发展的基础上,根据电解工业对电极材料的要求,提出选用铝为基体,以SnO_2+Sb_2O_3和SnO_2+Sb_2O_3+MnO_2为中间层,然后化学沉积和电沉积PbO_2来制备电极材料,并通过理论论证了制备这种电极材料的可能性。通过正交实验,研究了制备中间层时的涂液成分、涂敷次数及热氧化温度对中间层的化学成分、相组成、外观及表面形貌的影响,得到比较好的工艺条件是:涂敷次数10次,热氧化温度450℃、500℃,涂液选含SnCl_4的量多的两种涂液(涂液1:SbCl_33.2g,SnCl_4·5H_2O21g;涂液2:SbCl_33.2g,SnCl_4·5H_2O21g,50%Mn(NO_3)_2溶液10ml)。同时,研究了化学镀液成分、热氧化温度对最终镀层的结合力、平整度、表面形貌的影响,研究结果表明:热氧化温度和涂层成分对这些性能影响不大,化学镀液中的氧化剂影响比较大,氧化剂(NH_4)_2S_2O_4取0.5~0.7mol/L最佳。采用EPMA-1600型电子探针分析了涂层的化学成分和元素的分布情况。研究表明,在不含锰的涂层中Sn、O、Sb是涂层中的主要化学成分,分别占45.6~49.4%,33.5~34.2%,5.6~8.7%。在含锰的涂层中Mn、O、Sn、Sb是涂层中的主要化学成分,分别占38.8~53.2%、26.1~28.3%、14.7~15.7%、6.1~13.5%。化学沉积PbO_2后镀层的主要成分是Pb和O,还有少量的Sn、Sb、Mn。电沉积PbO_2后镀层的主要成分仍为Pb和O,还有少量的Sn、Sb、Mn。涂层形貌方面,涂液中SnCl_4含量少的试样表面出现了比较严重的裂纹和孔洞。450℃、500℃时,涂液中SnCl_4含量多的试样表面涂层比较平整、晶粒分布均匀,结构紧密。化学镀层的表面比较平整、晶粒分布均匀,结构紧密,晶粒象珊瑚状。电沉积所得的PbO_2镀层的表面晶粒粗大,PbO_2晶粒是呈八面体形状。采用德国产的D8 Advance型X-射线衍射仪对涂层和镀层的相组成进行分析,分析结果表明:涂层的衍射图中出现了比较尖锐的衍射峰,涂层均为晶态结构,相组成为锡、锑、锰的氧化物或者其中两种的化合物,还有基体Al。镀层的衍射图中出现了许多β-PbO_2衍射峰和一些α-PbO_2的衍射峰,同时,衍……   
[关键词]:铝Al/(SnO_2+Sb_2O_2)/PbO_2电极Al/(SnO_2+Sb_2O_2+MnO_2)/PbO_2电极;二氧化铅;阳极;电催化;热分解;电积锌
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:昆明理工大学2005年