IrO2基体上阳极电沉积MnO2的电化学行为

doi:10.3866/PKU.WHXB20110216

物理化学学报 >> 2011, Vol. 27 >> Issue (02): 461-467.doi: 10.3866/PKU.WHXB20110216

IrO₂基体上阳极电沉积MnO₂的电化学行为

史艳华^1,2, 孟惠民¹

1. 北京科技大学腐蚀与防护中心, 北京 100083;
2. 辽宁石油化工大学, 石油化工过程腐蚀与防护技术中心, 辽宁抚顺 113001

收稿日期:2010-07-26 修回日期:2010-10-29 发布日期:2011-01-25
通讯作者: 史艳华 E-mail:siyanhua@yahoo.com.cn
基金资助:
国家高技术研究发展计划(863)项目(2007AA05Z103)资助

Electrochemical Behavior of IrO₂ Electrodes in the Anodic Electrodeposition of MnO₂

SHI Yan-Hua^1,2, MENG Hui-Min¹

1. Corrosion and Protection Center, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, P. R. China;
2. Center for Corrosion and Protection Technology in Petro-Chemical Industry (CCPT) of Liaoning Shihua University, Fushun 113001, Liaoning Province, P. R. China

Received:2010-07-26 Revised:2010-10-29 Published:2011-01-25
Contact: SHI Yan-Hua E-mail:siyanhua@yahoo.com.cn
Supported by:
The project was supported by the National High-Tech Research and Development Program of China (863) (2007AA05Z103 ).

摘要/Abstract

摘要：

采用极化曲线和循环伏安等电化学方法, 对不同温度下IrO₂电极在MnSO₄镀液与硫酸溶液中的电化学行为进行对比研究, 并以镀液中极化曲线上不同电流密度值进行阳极电沉积, 测量镀速大小. 研究结果表明:IrO₂电极在镀液中同时发生阳极电沉积反应和析氧副反应, 阳极电沉积反应对析氧反应具有明显的抑制作用; MnO₂的阳极电沉积过程较复杂, 存在Mn³⁺中间产物, 既有Mn³⁺→Mn⁴⁺的电沉积过程, 也有Mn³⁺的水解及水解产物的脱附的过程, 水解反应的存在严重降低了MnO₂的阳极电沉积的电流效率; MnO₂的阳极电沉积存在一定的电位区间, 在此区间, 镀速存在最大值.

关键词: 二氧化锰, 阳极电沉积, 电化学行为, 电流效率

Abstract:

The electrochemical behavior of IrO₂ electrodes in a MnSO₄ plating solution and in a H₂SO₄ solution at different temperatures was investigated by polarity curve and cyclic voltammetry methods. The anodic electrode deposition was carried out at different current densities according to the polarity curve obtained in the bath and the deposition velocity was measured. The results show that the anodic electrode deposition reactions and the O₂ production reaction on the IrO₂ electrode in the bath occur simultaneously and the former reaction obviously restrains O₂ production. The process of MnO₂ electrodeposition onto IrO₂ is complicated and a Mn³⁺ intermediate product is produced, which can be oxidized to Mn⁴⁺ during the electrode deposition. Mn³⁺ is hydrolyzed at the same time as the oxidation and its hydrolysate desorbs, which causes an obvious reduction in current efficiency for the MnO₂ anodic electrodeposition. A potential range exists for the MnO₂ anodic electrode deposition and we also found a maximum value for the deposition velocity within the potential range.

Key words: Manganese dioxide, Anode electrode position, Electrochemical behavior, Current efficiency

史艳华, 孟惠民. IrO₂基体上阳极电沉积MnO₂的电化学行为[J]. 物理化学学报, 2011, 27(02), 461-467. doi: 10.3866/PKU.WHXB20110216

SHI Yan-Hua, MENG Hui-Min. Electrochemical Behavior of IrO₂ Electrodes in the Anodic Electrodeposition of MnO₂[J]. Acta Phys. -Chim. Sin. 2011, 27(02), 461-467. doi: 10.3866/PKU.WHXB20110216

链接本文: https://www.whxb.pku.edu.cn/CN/10.3866/PKU.WHXB20110216

https://www.whxb.pku.edu.cn/CN/Y2011/V27/I02/461

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Electrochemical Behavior of IrO₂ Electrodes in the Anodic Electrodeposition of MnO₂

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