长寿命银/卤化银参比电极材料研究

论文摘要

在海洋中,各种舰艇,海上作业平台等存在许多的金属材料,它们的腐蚀程度检测是安全检测的重要内容之一。在海洋金属结构的阴极保护系统中,需要对多种电化学参数进行测量,而精度高、稳定性强的参比电极是进行电化学测量的重要部件之一。目前,银/氯化银电极为海水中常用的参比电极,但由于海水的复杂组成,其中的Br-,SO42-等离子影响银/氯化银参比电极的长期稳定性,而且使用寿命较短。本论文使用热浸涂法制备了银/卤化银参比电极。实验证明,在AgCl与AgBr的摩尔比为77/23时的电极电位稳定性较好,且有较小的内阻（R）和极化电阻（Rp）,耐极化性能好。浸涂温度为500℃时可以保证足够的AgX浸涂量和较好的电极性能。考察了电极制备过程中还原的各项参数对电极性能的影响:电极电位（E）随氢还原时间（t1）的延长向负方向移动,还原时间较短时电位稳定性较差;随着氢还原时间的延长,电极内阻与极化电阻逐渐减小,比表面积逐渐增大。电化学还原电流密度（I）对电极电位无明显影响,随还原电流密度的增加,电极内阻与极化电阻逐渐减小,比表面积逐渐增大。电极电位随电化学还原时间（t2）的延长向负方向移动,还原时间较短时电位稳定性差,随着电化学还原时间的延长,电极内阻与极化电阻先减小后增大,比表面积先增大后减小。还原方法对电极电位的稳定性无明显影响,电化学还原制备的电极具有更小的内阻与极化电阻,耐极化性能更好。测试了Ag/AgX参比电极的电化学性能:Ag/AgX电极的温度系数为0.31mV/℃;电极可逆性较好;电极电位随溶液中Br-浓度的升高向负方向移动。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.1.1 防腐与阴极保护
• 1.1.2 参比电极在工程上的应用
• 1.2 参比电极概述
• 1.2.1 参比电极的分类
• 1.2.2 参比电极特点
• 1.2.3 影响参比电极性能的主要因素
• 1.2.4 提高参比电极寿命的途径
• 1.3 银/卤化银固体参比电极
• 1.4 论文主要研究内容
• 第2章 电极的制备
• 2.1 仪器和试剂
• 2.2 热浸涂法
• 2.3 电极的制作
• 2.4 制备电极原料配比的选择
• 2.4.1 不同配比AgX物象分析
• 2.4.2 电极电位稳定性
• 2.4.3 电化学阻抗实验
• 2.4.4 极化曲线测量
• 2.4.5 长时间恒电流极化
• 2.5 熔融温度的选择
• 2.5.1 实验条件
• 2.5.2 熔融温度对电极性能的影响
• 2.6 本章小结
• 第3章 还原条件对电极性能的影响
• 3.1 氢还原时间对电极性能的影响
• 3.1.1 实验方法
• 3.1.2 氢还原时间对电极性能的影响
• 3.2 电化学还原电流密度对电极性能的影响
• 3.2.1 实验方法
• 3.2.2 还原电流密度对电极性能的影响
• 3.3 电化学还原时间对电极性能的影响
• 3.3.1 实验方法
• 3.3.2 电化学还原时间对电极性能的影响
• 3.4 氢还原方法与电化学还原方法的比较
• 3.4.1 实验方法
• 3.4.2 还原方法对电极性能的影响
• 3.5 本章小结
• 第4章 电极性能测试
• 4.1 电极电位稳定性与重现性
• 4.2 温度相应特性
• 4.2.1 实验方法
• 4.2.2 实验结果
• 4.3 电极可逆性
• 4.3.1 循坏伏安法
• 4.3.2 实验方法
• 4.3.3 实验结果
• -对Ag/AgX参比电极的影响'>4.4 Br^-对Ag/AgX参比电极的影响
• 4.4.1 实验条件
• 4.4.2 实验结果
• 4.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
• 致谢