Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Khử điện hoá V2O5 trong muối nóng chảy (NaCl–KCl–NaF)
Tóm tắt
Việc chuẩn bị vanadi kim loại lân cận cao là một công việc khó khăn, và đây là một phương pháp quan trọng để chế tạo các công cụ vanadi bằng cách điện phân trong muối nóng chảy. Do đó, việc nghiên cứu cơ chế khử điện hoá và quy trình kết tinh của oxit vanadi trong muối nóng chảy cụ thể có ý nghĩa lớn. Cơ chế khử điện hoá của V2O5 trong muối nóng chảy của NaCl–KCl–NaF và quy trình điện kết tinh của nó đã được nghiên cứu bằng voltammetry, chronopotentiometry và chronoamperometry. Kết quả cho thấy rằng quá trình khử điện hoá của V2O5 là một phản ứng thuận nghịch với năm electron trong một bước và sự hình thành các sản phẩm không tan, được kiểm soát bởi khuếch tán, với phương trình phản ứng là VO3− + 5e− = V + 3O2−. Quy trình điện kết tinh của V là một quy trình nucleation ba chiều hình cầu nửa cầu tức thì. Khi nhiệt độ của muối nóng chảy là 983 K, phân số mol của từng thành phần trong muối là XNaCl = 0.35, XKCl = 0.35, và XNaF = 0.3. Khi khối lượng phân tử của V2O5 là 5%, ion V hoạt động tồn tại dưới dạng VO3−, và hệ số khuếch tán của nó là 1.033 × 10−7 cm2 s−1.
Từ khóa
Tài liệu tham khảo
Bard AJ, Faulkner LR (2001) Electrochemical methods-fundamental and applications. John Wiley Sons Inc, New York
Chen G-Z, Fray DJ, Farthing TW (2000) Direct electrochemical reduction of titanium dioxide to titanium in molten calcium chloride. Nature 407:361–634. https://doi.org/10.1038/35030069
Cai Z-Y, Li Y-G, Tian W (2011) Electrochemical behavior of silicon compound in LiF–NaF–KF–Na2SiF6 molten salt. Ionics 17:821–826. https://doi.org/10.1007/s11581-011-0582-y
Cai Z-F, Zhang Z-M, Guo Z-C, Tang H-Q (2012) Direct electrochemical reduction of solid vanadium oxide to metal vanadium at low temperature in molten CaCl2-NaCl. Int J Miner Metall Mater 19:499–505. https://doi.org/10.1007/s12613-012-0586-2
Kong Y-P, Li B-C, Chen J-S, Liu K-R, Han Q (2018) Preparation and reaction mechanism of metallic vanadium by rapid electro-deoxidization in molten fluorides. Rare Met Mater Eng 47:1824–1829
Li D (2011) Electrochemical principles, 3rd edn. Beijing university of aeronautics and astronautics press, Beijing
Li J, Li Y-G, Liu L-M, Cai Z-Y, Zhang X-Y, Liu R-P (2013a) Electrochemical behavior of tungsten in the (NaCl-KCl-NaF-Na2WO4) molten salt. Rare Met Mater Eng 42:2237–2241. https://doi.org/10.1016/S1875-5372(14)60028-X
Li H, Liang J-L, Xie S-S, Reddy RG, Wang L-Q (2018) Electrochemical and phase analysis of Si(IV) on Fe electrode in molten NaCl-NaF-KCl-SiO2 system. High Temp Mater Processes (London) 37:921–992. https://doi.org/10.1515/htmp-2017-0113
Li H, Jia L, Wang J, Liang J-L, Yan H-Y, Cai Z-Y, Wang L (2020) Electrochemical reduction mechanism of several oxides of refractory metals in FClNaKmelts. High Temp Mater Processes (London) 39:1–9. https://doi.org/10.1515/htmp-2020-0008
Li Y-G, Li J, Zhang K, Liu L-M (2011) Electrochemical behavior of Cu in the (NaCl-KCl-CuCl) molten salt. Acta Metall Sin (Engl Lett) 24:466–472
Li Y-G, Zhang K, Li J, Liu L-M (2012) Electrochemical behavior of copper in the (NaCl-KCl-CuCl2) molten salt. Appl Mech Mater 1:217–219. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/amm.217-219.8
Li J, Zhang X-Y, Liu Y-B, Li Y-G, Liu R-P (2013b) Electrochemical behavior of tungsten in (NaCl-KCl-NaF-WO3) molten salt. Rare Met 005:512–517. https://doi.org/10.1007/s12598-013-0156-4
Ma T, Bo Y, Li H-R, Deng M-L, Li Y-G (2017a) Electrochemical behavior of hafnium in (NaCl–KCl–NaF–HfO2) molten salt. Internat Forum Energy Environ Sci Mater 1:289. https://doi.org/10.2991/ifeesm-17.2018.289
Ma T, Wu Z-J, Li H-R, Cao Y-P, Li Y-G (2017b) Electrochemical behavior of zirconium in the (NaCl-KCl-NaF-ZrO2) molten salt. Internat Forum Energy Environ Sci Mater 1:290. https://doi.org/10.2991/ifeesm-17.2018.290
Tian Y-B, Huang J-M, Dong Q, Wang Z-W, Yang S-H (2019) Electrochemical behavior of W6+ in NaCl-KCl-NaF-WO3 molten salt system. Nonferrous Met Sci Eng 10:20–27. https://doi.org/10.13264/j.cnki.ysjskx.2019.01.004
Wu M-Y, Hu K, Xu M-Y, Wang C, Li Y-G (2016) Solubility and dissolution mechanism of V2O5 in NaCl-KCl-NaF molten salt system. Iron Steel Vanadium Titanium 37:24–29. https://doi.org/10.7513/j.issn.1004-7638.2016.03.005
Wu L-C, Wang Q, Zhao W, Payne E-K (2018) Study of Fe-doped V2O5/TiO2 catalyst for an enhanced NH3-SCR in diesel exhaust aftertreatment. Chem Pap 72:1981–1989. https://doi.org/10.1007/s11696-018-0437-3
Zhang S-X, Li Y-G, Hu H-K, Zhao X-P, Li H, Liang J-L (2018) Preparation of Cr-Ni alloy by electrochemical codeposition in a NaCl-KCl-NaF-Cr2O3-NiO molten salt. Int J Electrochem Sci 13:8030–8041. https://doi.org/10.20964/2018.08.62
Zhang S-X, Li Y-G, Wang C, Zhao X-P (2019) Preparation of a Cr coating on low-carbon steel by electrodeposition in a NaCl-KCl-NaF-Cr2O3 molten salt. Int J Electrochem Sci 14:91–110
Zhang J-H, Zhang W, Li Zhang L, Gu S-Q (2015) Mechanism of vanadium slag roasting with calcium oxide. Int J Miner Process 138:20–29. https://doi.org/10.1016/j.minpro.2015.03.007