碱锰电池有机代汞缓蚀剂的研究

作     者：孟凡桂 

作者单位：中南大学 

学位级别：硕士

导师姓名：唐有根;蒋金枝

授予年度：2003年

学科分类：0808[工学-电气工程] 08[工学] 

主      题：碱锰电池 有机代汞缓蚀剂 析氢实验 极化曲线 锌电极 

摘      要：本文详细论述了碱锰电池和有机代汞缓蚀剂的研究进展。根据分子结构设计的指导思想，设计合成了7种有机代汞缓蚀剂：癸醇磷酸酯钾盐(PAE)、癸醇聚氧乙烯(3)醚(PTO)、癸醇聚氧乙烯(3)醚磷酸酯钾盐(PTE)、N-(3-癸氧三氧乙烯-2-羟)丙基-N，N，N-三甲基氯化铵(NTC)、癸醇聚氧乙烯(8)醚(PEO)和癸醇聚氧乙烯(8)醚磷酸酯钾盐(PEE)和N-(3-癸氧八氧乙烯-2-羟)丙基-N，N，N-三甲基氯化铵(NEC)。 通过红外光谱对产物进行结构表怔。将合成的缓蚀剂与已有的缓蚀剂作为碱锰电池阳极锌的缓蚀剂，通过锌粉腐蚀析氢实验、锌电极的腐蚀极化曲线和锌电极交流阻抗谱的测量实验来检测其缓蚀性能。 析氢实验表明：选取的缓蚀剂均能有效地抑制氢气的析出，且抑制效果与缓蚀剂的用量及其结构有关。在实验所讨论的范围内，PAE、PTO、PTE、GOCC相对锌粉的用量为0.6％时抑制析氢效果最佳;PEO和NEC的最佳添加量均为0.2％;PA、NTC、PEE为1.0％时最好。保持缓蚀剂疏水基不变，在一定程度上增加亲水基长度，缓蚀效率提高。 腐蚀Tafel极化曲线的检测结果表明：PAE为阴极型缓蚀剂，主要抑制阴极析氢反应，PA、PTO、PTE、NTC、PEO、PEE和NEC均为阳极型缓蚀剂，主要抑制锌的阳极溶解过程，其缓蚀效率随亲水链的增长而提高。 锌电极交流阻抗图发现，所研究的缓蚀剂在锌电极表面的吸附，使电化学反应电阻提高，界面双电层电容降低，锌电极腐蚀速度降低。 复配实验结果表明：不同类型的缓蚀剂进行复配后，能够减弱同种离子间的静电斥力，缓蚀效果往往比使用单一缓蚀剂的缓蚀效果好，其中阴阳离子间的复配效果最好。