CaCl-,2--NaCl熔鹽中La-,2-O-,3-電極脫氧反應(yīng)的電化學(xué)研究.pdf

1、目前，鑭單質(zhì)主要通過高溫下還原鑭的化合物(氧化物、氯化物、氟化物)制得?，F(xiàn)存的傳統(tǒng)制取金屬鑭的方法工藝復(fù)雜、能耗多、成本高，并且能夠造成環(huán)境污染。通過熱力學(xué)計(jì)算表明，在高于La2O3的分解電壓時(shí)對La2O3作電化學(xué)還原制取金屬La是可行的。 本文采用控制電位電解法并結(jié)合循環(huán)伏安法、單電勢階越法、X射線衍射法研究了La2O3在氬氣氛下780℃共晶成分CaCl2-NaCl熔鹽中的脫氧反應(yīng)。反應(yīng)在1h～3h時(shí)間內(nèi)脫氧速度較快。這是因?yàn)?/p>

2、在電解開始時(shí)，電子很快遷移到陰極表面，表面的氧很快地離解出來擴(kuò)散到熔鹽中，生成了鑭的低價(jià)氧化物。表面電脫氧很快完成后，反應(yīng)主要由O2-從晶粒向熔鹽擴(kuò)散控制，電流迅速下降，電解速度隨之減小。時(shí)間電流曲線顯示了La2O3電脫氧過程中在相同電壓、不同時(shí)間的情況下電流與時(shí)間的關(guān)系。在La2O3電解的循環(huán)伏安曲線上出現(xiàn)La2O3的還原峰；單電勢階越實(shí)驗(yàn)中獲得的電極電壓與電流關(guān)系表明，在La2O3電極上施加電壓可以使其發(fā)生還原反應(yīng)；取樣伏安研究結(jié)果