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电化学合成法制备高铁酸盐的研究进展

2014-03-04孙旭辉郑文平庹万权于海辉王冬

化工进展 2014年6期

孙旭辉,郑文平,庹万权,于海辉,王冬

(东北电力大学化学工程学院,吉林 吉林 132012)

高铁酸盐以其环境友好被誉为“绿色”化学药剂,它用途广泛,可用作水处理药剂、电池材料、有机合成氧化剂、磁记忆材料等,但由于制备成本高、易分解,至今未能大规模实际应用,可见生产出低成本、高纯度的高铁酸盐是当务之急。目前国内外制备高铁酸盐的方法主要有3种:高温氧化法(干法)[1]、室温湿氧化法(湿法)[2]和电化学氧化法[3]。其中,湿法得到的 FeO浓度较大,但制备程序繁杂,使用的化学试剂过多;干法危险系数较大;而电化学法以其工艺简单、无需过多化学试剂、产品纯度高而成为一个最有前途的高铁酸盐制备方法,是近年来的研究热点。本文综述了电化学法制备高铁酸盐的研究进展。

电化学法制备高铁酸盐是利用电解的方式,以铁基材料为阳极,在高浓度强碱溶液中,将铁氧化为 Fe(Ⅵ)高铁酸根,电极反应式如式(1)~式(5)。

阳极反应

阳极伴随的副反应

阴极反应

由此可见,从理论上,电解时阳极的钝化和生成氧气的副反应会使得电流效率很难达到一个较高的水平。影响电解法生产高铁酸盐电流效率的因素有电解槽结构、电极材料、电解液组成、电流密度、温度等,下文将逐一阐述。

1 电解槽的结构设计

电解槽是电化学反应发生的场所,是电化学制备高铁酸盐工艺的核心,其结构至关重要。一般来说,电解槽由槽体、阳极室和阴极室组成,它经历了从无隔膜槽到有隔膜槽的发展过程;……

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