Nghiên cứu ảnh hưởng của môi trường điện phân đến chất lượng tấm màng niken catot trên điện cực trơ titan

Tóm tắt luận văn: Chế tạo màng catot niken là khâu bắt buộc trong quá trình điện phân. Tuy nhiên, hiện nay ở Việt Nam vẫn chưa có cơ sở chuyên sản xuất tấm màng niken catot phục vụ cho điện phân. Qua khảo sát thực tế ở một số công ty cho thấy việc chế tạo màng niken catot một cách tự phát cho tỷ lệ hư hỏng lên tới 20-25%. Chúng tôi đã nghiên cứu chế tạo màng niken catot trên điện cực trơ titan trong điều kiện thực tế nguyên liệu cung cấp ion niken được chuẩn bị từ bã thải, chế độ điện phân không có màng ngăn cũng như hệ thống lọc tuần hoàn dung dịch và đưa ra điều kiện điện phân tối ưu là: Điện phân dung dịch niken sunfat nồng độ 200 g/l, điện áp cấp 5V, mật độ dòng ban đầu 2,5 A/dm2 sau mỗi giờ lại tăng mật độ dòng một khoảng 0,5 A/dm2 cho đến đạt giá trị ổn định 5 A/dm2, nguồn nguyên liệu cung cấp ion niken là niken cacbonat bazo. Từ chu kỳ điện phân thứ 2 có bổ sung dodecansunfonat kali (KC12H25SO3) để loại bỏ tạp chất phát sinh trong quá trình điện phân. Chúng tôi đã tiến hành sản xuất thử nghiệm tại Công ty Cổ phần Vật liệu môi trường, kết quả do tác giả thống kê cho thấy tỷ lệ hư hỏng giảm chỉ còn dưới 5%, thành phần niken trong màng niken catot lên tới 99,7% đủ tiêu chuẩn làm điện cực mồi chế tạo niken tấm theo phương pháp điện phân. MỤC LỤC MỤC LỤC1 MỞ ĐẦU3 Chương 1-TỔNG QUAN7 1.1Sự điện phân. 7 1.2Đại lượng quá thế O2, H211 1.3Quá trình kết tủa kim loại ở catot15 1.4Tính chất điện hoá của niken. 20 1.5Phản ứng xảy ra trong quá trình điện phân niken. 23 1.6Tình hình nghiên cứu tấm màng niken catot24 1.7Mục tiêu nghiên cứu. 27 1.8Nội dung nghiên cứu. 27 Chương 2- PHƯƠNG PHÁP TIẾP CẬN NGHIÊN CỨU VÀ KỸ THUẬT THỰC NGHIỆM . 28 2.1 Chế tạo mẫu. 28 2.2 Hoá chất sử dụng cho nghiên cứu thực nghiệm28 2.3 Thiết bị nghiên cứu thực nghiệm29 2.4 Phương pháp phân tích số liệu. 30 Chương 3- CÁC KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN31 3.1 Ảnh hưởng của mật độ dòng tới khối lượng niken điện phân và chất lượng bề mặt tấm màng. 34 3.2 Ảnh hưởng của độ pH ban đầu và mật độ dòng đến chất lượng kết tủa niken kim loại40 3.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ ban đầu đến tình trạng bong nứt45 3.4 Ảnh hưởng của nguyên liệu cung cấp nguồn ion Ni2+ đến lượng niken kết tủa54 3.5 Nghiên cứu ảnh hưởng của chất liệu điện cực trơ đến năng suất điện phân tấm màng niken catot.56 3.6 Ảnh hưởng của nồng độ dung dịch ban đầu đến hình dạng bề mặt tấm màng61 3.7 Ảnh hưởng của độ sạch dung dịch qua các chu kỳ điện phân đến sự bong nứt62 KẾT LUẬN70 TÀI LIỆU THAM KHẢO73