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电解是电解金属锰生产中的核心过程,阳极析氧过电位高,副产物阳极泥多,出现电化学振荡现象,使槽电压升高,降低电流效率,增大直流电耗。改善电极材料,抑制电解锰过程阳极电化学振荡是值得研究的课题。本文研究了铈离子(Ce(III))对电解锰阳极过程电化学振荡的影响以及电极上负载氧化铈(CeO2)对电解锰阳极电化性能的影响,得到如下主要结论: (1)通过电化学方法研究了铈离子(Ce(III))对电解锰用铅基四元合金电极(PbAg0.003Ca0.0003Sr0.0003)性能的影响。研究表明,铈离子能有效抑制铅基四元合金电极表面导电性较差的PbO和PbSO4的生长,能提高铅基四元合金的耐蚀性能,这为解决电解锰铅合金阳极耐蚀性差和导电性差问题提供了新的思路; (2)通过电化学法和相空间重构法研究了铈离子(Ce(III))对电解锰阳极电化学振荡的影响。结果表明,电解锰溶液中加入铈离子可以减少溶液中锰氧化物的生成,会降低电流振荡的稳定性,增大电流振荡的振幅、频率和恒压电解平均功耗,对电势振荡影响比较小,减小了电势振荡的频率和恒流电解平均功耗。当铈离子添加量达1000 mg/L时,同一电压下电流振荡的振幅比没有铈离子的电解锰体系平均高出7.5 mA,电势振荡的频率平均高出0.060 Hz,同一电流下电势振荡的频率平均低0.010 Hz; (3)通过电化学氧化法在铅合金表面沉积了一层氧化铈(CeO2),对氧化铈修饰铅合金电极进行了电化学实验测试。结果表明:氧化铈修饰铅合金电极比未修饰铅合金电极的析氧过电位有所降低,在40 mA/cm2时析氧过电位降低了0.1814 V,耐腐蚀性也比铅合金电极强,铅合金上氧化铈膜的存在增加了电流振荡的频率,振荡曲线更加平稳有序。 (4)通过热分解、电沉积和复合电沉积法联合制备了氧化铈(CeO2)掺杂Ti/MnO2系列电极,对各电极进行了电化学性能测试。结果表明:热分解法和电沉积法分别制得了裂纹较少的SnO2-SbOx中间层和八面体堆积结构的致密β-PbO2中间层,复合电沉积法制备了纳米级的MnO2和CeO2共存的活性层,发现MnO2涂层表面的CeO2颗粒随电沉积液中纳米CeO2的增多而增多;氧化铈掺杂Ti/SnO2-SbOx/β-PbO2/MnO2-CeO2电极具有比氧化铈掺杂Ti/MnO2-CeO2电极和铅合金电极更低的析氧过电位,更长的使用寿命和更低的槽电压,适量氧化铈的掺杂能进一步降低Ti/MnO2-CeO2电极和Ti/SnO2-SbOx/β-PbO2/MnO2-CeO2电极的析氧过电位和槽电压,过多的氧化铈掺杂反而不利于MnO2涂层的催化析氧,而电极的耐腐蚀性和使用寿命却随掺杂氧化铈的增多而增强,为电解锰新型阳极的研究和设计提供了参考。