铝电解石墨阳极电化学行为

摘要

采用循环伏安法研究石墨阳极上的电化学行为，探究氧化铝质量分数和阳极钝化电位的关系，并结合X射线光电子能谱技术对恒流电解后的阳极表面产物进行表征，分析电化学反应中间产物类型，探究铝电解中非阳极效应阶段的全氟化碳（简称PFC,主要包括CF₄和C₂F₆）排放机制.结果表明：当氧化铝质量分数从0增加至3%时，阳极钝化电位从2.4 V（vs. Pt）增加到3.5 V（vs. Pt）,这表明氧化铝质量分数对阳极钝化具有显著影响；在所研究的氧化铝质量分数范围内（0～3%）,电解后的石墨阳极表面均存在不同结构的C—F键和CF_x基团，但当氧化铝质量分数较大（3%Al₂O₃）时，未发现电化学活性低的C—F共价键，而C—O键占比（原子数分数）达到51.07%,这表明氧化铝质量分数对非阳极效应阶段的PFC排放有重要影响.

关键词

铝电解 / 非阳极效应 / PFC / C—F键