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本文选用三电极电化学测量系统,以铂电极为辅助电极,Hg/HgO电极为参比电极,采用线性电位扫描法、循环伏安法、电化学交流阻抗法研究了浓碱溶液中铁电极电化学氧化制备高铁酸钠的机理,在此基础上将超声应用于整体电解法实验,探讨了超声对高铁酸钠电化学氧化制备过程的影响及超声作用的机理和规律。研究结果如下:1.以铸铁为阳极生成高铁酸钠的速率最快,纯铁次之,不锈钢电极在过钝化区域内只发生放氧反应,观察不到高铁酸钠的生成;高铁酸钠生成速率随着温度的升高和NaOH浓度的增大而加快。2.以浓NaOH溶液为介质铁电化学氧化生成高铁酸盐过程中,铁电极经过了活化溶解、铁表面向钝化状态的转化和过钝化区生成高铁酸钠同时放出氧气的过程。在铁电极的活性溶解区域(-0.95V~-0.40V vsHg/HgO,本文所有电位均使用Hg/HgO为参比电极),铁主要通过两电子反应形成可溶产物HFeO2-离子;活化-钝化过渡(-0.40V~0V)电位区域内,活性区铁表面生成的中间产物Fe(OH)2氧化为Fe3O4,同时生成两种产物HFeO2-和FeO2-;随后Fe3O4继续氧化为更具保护作用的Fe2O3氧化膜,导致电极进入钝化区(0V~0.55V);进入过钝化区(0.55V之后),在电极电位为0.6V左右有高铁酸钠的生成峰,可以观察到有紫红色高铁酸钠生成,同时发生析氧副反应。3.超声作用不改变铁电极在浓碱溶液中阳极反应过程的机理。在铁活化溶解区和活化-钝化过渡区域,超声有促进钝化膜生成的作用;在钝化区内,由于超声的空化效应和空化泡破裂时的微射流对电极表面的凹蚀作用,电极表面被及时更新,从而使电极活化。在过钝化区内,超声一方面通过更新电极表面,降低生成高铁酸钠的电极反应电阻,增加电极表面活性区域,促进高铁酸钠的生成反应;另一方面,超声的空化及其相关效应强化了传递过程,使反应产物及时被传递到溶液中,降低