不锈钢基二氧化铅–碳化钨–氧化铈复合电极的制备

余强，廖登辉，陈阵, *，郭忠诚，陆丽芳

（1.昆明理工大学理学院，云南 昆明 650093；2.昆明理工大学冶金与能源工程学院，云南 昆明 650093）

【电沉积技术】

不锈钢基二氧化铅–碳化钨–氧化铈复合电极的制备

余强1，廖登辉2，陈阵1,*，郭忠诚2，陆丽芳2

（1.昆明理工大学理学院，云南 昆明 650093；2.昆明理工大学冶金与能源工程学院，云南 昆明 650093）

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65 g/L Zn2+和150 g/L H2SO4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：CeO240 g/L和WC 20 g/L，电流密度25 mA/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0.732 A/cm2，腐蚀电流密度为3.924 × 10−5A/cm2。

不锈钢基；二氧化铅；碳化钨；氧化铈；复合镀层；电极；催化活性

1 前言

在传统的湿法炼锌过程中，应用最为广泛的Pb–Ag合金阳极由于存在质量大、易变形、有毒和污染阴极产品等缺陷，其使用范围逐渐受到限制。近年来，PbO2阳极以造价低廉，在导电性、耐腐蚀性、催化性能、析氧过电位、成本等方面表现优良而备受青睐[1]，已广泛应用于无机化学工业、有机化学工业和环保领域[2]。钛由于良好的耐腐蚀性和具有与PbO2接近的热膨胀系数而被广泛用作PbO2电极基体(DSA类电极)，但是钛基 PbO2电极亦存在基体易钝化和使用寿命短等问题，加上钛是贵金属，因此钛基DSA阳极的工业化仍然存在较大困难[3]。本文以较为廉价、化学性质稳定的不锈钢作为基体，以复合电沉积的方式通过添加WC和CeO2颗粒制备出PbO2–WC–CeO2复合电极材料。……