简论电极电解锰电极过程机理

论文导读：
摘要：当前，金属锰主要通过电解法制备的。经过多年进展，电解锰历程中仍然有着很多不足，例如电流效率低、添加剂不环保、副产物多等。究其理由是电解锰阴极历程添加剂界面作用机理不清楚，以及阳极电解能耗历程不清楚所导致的。由此，探讨电解锰电极历程的机理，可以以论述上指导电解锰的生产历程，以期为高效电解新策略的探讨提供新的思路。本论文工作着重考察了电解锰电极历程的机理，开发了一种新的探讨策略来探讨电解添加剂SeO_2对阴极界面的作用机理，建立了一种检测含锰液中微量硒（IV）的新策略；以新的论述视角探讨阳极历程，首次在阳极上发现了电化学振荡现象，并且发现电化学振荡会引起电解能耗的额外变化。论文主要探讨内容包括：①采取方波伏安法（SWV）和线性伏安扫描法（LSV）探讨了SeO_2对阴极界面的作用机理。通过XRD，发现α-MnSe是阴极界面形成的唯一的Mn-Se化合物。在电解锰的历程中，α-MnSe，Mn2+和Se (IV)这三种物质之间存着电化学平衡。通过转变锰离子和二氧化的硒浓度，可以对这种平衡进行调节，进而转变电解锰的历程。②通过方波伏安法建立了一种阴极历程浅析策略。绘制出了标准曲线，线性回归方程为ip(A)=1.4995C(mol/L)，相联系数为0.9989，检测限为1.0×10~(-7)。此策略对实际电解锰历程中硒(IV)浓度的监控具有非常重要的作用。③通过电化学策略，首次在阳极上观察到了电化学振荡现象，而阴极上没有观察到振荡现象。考察了锰离子浓度、电压、温度、pH值、SeO_2浓度等对振荡行为的影响。通过电镜扫描（SEM）发现振荡信号的不同与阳极膜结构有关。振荡会引起电解能耗的额外变化，不同电解方式功耗不同，恒压电解下相对能耗增加可达14%。关键词：电解锰论文二氧化硒论文方波伏安论文电极历程论文电流振荡论文
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ABSTRACT4-9
1 绪论9-22

1.1 电解金属锰历程9-12

1.1 电解金属锰生成工艺9-10

1.2 电解金属锰添加剂的作用10-11

1.3 电解金属锰电极材料及电极反应历程11-12

1.2 电极历程及探讨策略12-15

1.2.1 金属电极历程12-14

1.2.2 电极历程探讨策略14-15

1.3 远平衡区非线性行为的探讨15-20

1.3.1 电解锰远平衡区非线性电化学行为15

1.3.2 电化学振荡的定义15-16

1.3.3 电化学振荡分类16-19

1.3.4 电化学振荡探讨作用及实验探讨策略19-20

1.4 本论文的探讨目的和探讨内容20-22

1.4.1 探讨目的20

1.4.2 探讨内容20-22

2 实验原理和策略22-30

2.1 电解锰历程基本原理22-23

2.

1.1 电解锰阴极历程22

2.

1.2 电解锰阳极历程22-23

2.2 实验试剂和仪器23-24

2.1 实验试剂23

2.2 实验仪器23-24

2.3 电解实验策略24-25

2.4 电化学实验策略25-27

2.4.1 电化学实验装置图25-26

2.4.2 实验策略26-27

2.5 Ag/AgCl 电极的制备27-28

2.6 化学成分的浅析28

2.7 结构表征28-29

2.8 溶液中可溶性成分的浅析29-30

3 电解锰阴极历程的探讨30-41

3.1 阴极历程添加剂机理的探讨30-37

3.

1.1 采取传统电化学策略进行探讨30-33

3.

1.2 采取新型电化学策略进行探讨33-37

3.

1.3 结论37

3.2 阴极历程浅析策略的建立37-41
3.

2.1 试验策略38

3.

2.2 实验结果与讨论38-40

3.

2.3 结论40-41

4 电解锰阳极历程的探讨41-58

4.1 电解锰远平衡态区间电化学振荡的探讨41-45

4.

1.1 阳极电化学振荡的预测探讨41-42

4.

1.2 阳极上的电流振荡和电势振荡42-44

4.

1.3 阳极电流振荡电位区间的探讨44-45

4.

1.4 结论45

4.2 电流振荡影响因素的探讨45-55
4.

2.1 锰离子对振荡的影响46-49

4.

2.2 阳极成膜后电压对振荡的影响49-50

4.2.3 温度和 pH 值对电流振荡的影论文导读：主要结论58-595.2后续探讨工作的展望59-60致谢60-61参考文献61-66附录66A.作者在攻读硕士学位期间发表的论文目录66B.作者在攻读硕士学位期间取得的科研成果目录66上一页12
响50-51
4.

2.4 二氧化硒对电流振荡的影响51-52

4.

2.5 振荡以及电极结构随时间的变化52-54

4.

2.6 结论54-55

4.3 电流振荡对电解锰的影响55-58
4.

3.1 试验策略55

4.

3.2 实验结果与讨论55-57

4.

3.3 结论57-58

5 结论与展望58-60

5.1 主要结论58-59

5.2 后续探讨工作的展望59-60

致谢60-61
参考文献61-66
附录66
A. 作者在攻读硕士学位期间发表的论文目录66
B. 作者在攻读硕士学位期间取得的科研成果目录66