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《昆明理工大学》 2010年
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Ti基复合阳极材料的制备及性能研究

姜妍妍  
【摘要】:在锌电积过程中,目前普遍使用的是Pb-Ag合金阳极,但存在一些不足之处,如寿命短、槽电压高、电流效率低等。基于以上问题,本论文以钛为基体,在两种不同的镀液体系中,用电沉积方法制备出了一种新型的Pb-PANI-WC复合阳极材料。 一、在碱性和酸性镀液中制备Pb-PANI-WC复合阳极材料的工艺和电化学性能研究 通过条件实验确定了在两种镀液中复合电沉积最佳的工艺条件。采用电化学测试,比较了在两种镀液中制备的Pb-PANI-WC复合阳极材料、纯铅阳极材料和铅银合金的电催化性能,复合阳极材料的电催化性能明显比纯铅阳极材料和铅银合金好,其中又以碱性制备的阳极材料最佳。还对四种阳极材料的耐腐蚀性能进行了测试,Pb-PANI-WC复合阳极材料的耐腐蚀性能优于纯铅阳极和铅银合金,且碱性镀液中制备的复合阳极材料的耐腐蚀性最好。 二、碱性和酸性镀液中制备的Pb-PANI-WC复合阳极材料的结构、形貌和物相分析 1、红外光谱分析表明,两种Pb-PANI-WC复合阳极材料中都出现了聚苯胺的特征峰。复合阳极材料中PANI的某些峰与PANI的特征峰相比位置发生了改变,原因可能是PANI的某些基团与铅发生了作用。 2、扫描电镜分析表明,在碱性镀液中制备的阳极的晶粒呈球状,在酸性镀液中制备的阳极上的晶粒呈多面体状及颗粒状。能谱检测证实,两种阳极材料都含有钨,说明实现了碳化钨与铅的共沉积。 3、X射线衍射分析表明,在两种镀液中制备的复合阳极材料中,都以铅的衍射峰为主,另外还有WC的衍射峰,没有发现PANI的衍射峰,可能是由于镀层中的聚苯胺量少,其衍射峰较弱,所以没有显示出来。 三、研究两种复合阳极材料在电积锌中的应用 测试了两种镀液中制备的复合阳极材料在锌电积应用中的强化寿命、槽电压、电流效率等指标,其性能均优于纯铅镀层,其中在碱性镀液中制备的阳极材料优于酸性镀液。
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