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Zn(Ⅱ)在锌电极上的电沉积机理

2016-09-18徐双全刘春侠沈庆峰俞小花昆明理工大学冶金与能源工程学院昆明650093昆明理工大学分析测试中心昆明650093

无机化学学报 2016年3期

徐双全 刘春侠 沈庆峰 张 涛 倪 源 俞小花*,(昆明理工大学冶金与能源工程学院,昆明 650093)(昆明理工大学分析测试中心,昆明 650093)

Zn(Ⅱ)在锌电极上的电沉积机理

徐双全1刘春侠2沈庆峰1张涛1倪源1俞小花*,1
(1昆明理工大学冶金与能源工程学院,昆明650093)
(2昆明理工大学分析测试中心,昆明650093)

在Zn(Ⅱ)-NH4Cl准中性体系中,采用循环伏安法(CV)研究了Zn2+在锌电极上的反应方式,通过计时电流法(CA)研究了Zn2+沉积的成核方式,利用交流阻抗谱(EIS)考察了不同过电位时Zn2+沉积的阻抗行为。结果表明:Zn2+的电沉积是一个不可逆电极反应,以两步骤单电子串联的方式进行,第一步为速控步;电极反应的电荷传递系数与锌电极的表面结构有关。在恒电位条件下,体系中锌电极上Zn2+的结晶近似于三维瞬时成核方式。Zn2+的沉积经历了覆盖、吸附成膜、大量晶核形成等过程,该过程随着控制电位的负移由电化学极化过渡到电化学极化-浓差极化混合控制阶段。最后给出了Zn2+在锌电极上电沉积过程的机理。

Zn(Ⅱ)-NH4Cl准中性体系;电沉积;循环伏安;计时电流;交流阻抗谱

0 引 言

传统硫酸法炼锌因其得到的锌片致密平整、工作环境友好已经在工业上应用多年。随着大量的实践也发现该工艺存在诸多不足:例如其电能消耗高、净化除铁工艺复杂、脱硅脱氟、氯困难,不适合处理含高硅、高铁、高氟氯以及低品位氧化矿等复杂含锌物料。随着硫化锌精矿资源的日益匮乏,扩大炼锌原料的来源已显得尤为必要,越来越多的科技工作者投入到如何经济有效的利用低品位氧化锌矿以及热镀锌渣等二次锌资源的研究中来[1-2]。……

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