摘 要:利用MgO部分稳定的ZrO2固体电解质管集成构建以Pt,O2(空气)|ZrO2作为参比电极的新型可控氧流电解池,采用循环伏安CV、方波伏安SWV、恒电位电解PE等方法,并结合热力学计算与显微观察、能谱分析,研究1 723K高温下SiO2-CaO-MgO-Al2O3熔渣中共存的Ni 2+、Fe2+ 离子在Ir电极上的电化学行为。结果表明:熔渣系中FeO与NiO之间存在较弱的相互作用,但镍离子以Ni 2+ 存在,铁离子基本以Fe2+ 存在。进行方波伏安分析时,Ni 2+、Fe2+ 离子的还原峰电流对频率呈现不同的规律。Ni 2+ 在Ir电极上的电化学还原是扩散控制的一步两电子转移反应过程;Fe2+ 到Fe的电化学还原也是一步两电子转移反应过程,但Fe2+ 的还原明显受到Ni 2+ 还原的影响。基于循环伏安法,计算得到NiO、FeO的质量分数分别为3%、5%的熔渣中Ni 2+ 离子在1 723K下的扩散系数为(9.2±0.2)×10-6cm2/s。
关键词:Ni 2+;Fe2+;熔渣;电化学行为;固体电解质;可控氧流电解池
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