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FFC剑桥法与SOM法的比较分析

时间:2023-06-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:图3.11为采用FFC剑桥法和SOM法电解Cr2O3/C前驱体制备Cr7C3的电流曲线对比图,图3.12为两种方法制备Cr7C3中间过程XRD图谱的对比图。这主要是由于利用FFC剑桥法具有更低的电压及更低的反应温度。图3.13FFC剑桥法与SOM法产物对比示意图

FFC剑桥法与SOM法的比较分析

SOM法与FFC剑桥法最大的区别就是SOM法中的阳极不是传统的碳棒,而是透氧膜组装阳极,这样不仅可以使阳极与熔盐隔绝开来,避免碳棒脱落导致的短路问题,而且还可以使电极两端的施加电压高于熔盐的分解电压而不使熔盐分解。这使得SOM法拥有比FFC剑桥法更高的电流效率,由于SOM法可以施加更高的电压,所以其电解速率也高于FFC剑桥法。

图3.11为采用FFC剑桥法和SOM法电解Cr2O3/C前驱体制备Cr7C3的电流曲线对比图,图3.12为两种方法制备Cr7C3中间过程XRD图谱的对比图。由两图可见,采用SOM法时仅需2h便可制备出Cr2O3,而采用FFC剑桥法则需4h,最终两种方法均可制备出纯的Cr7C3产物。此外,电解0.5 g的Cr2O3/C前驱体所需要的理论电量QF为1904.31 C,由图通过电化学工作站软件计算可得SOM法电解过程所消耗的实际电量QS1为2447.70 C,而FFC剑桥法过程中的实际耗电量QS2为4974.58 C,计算可得SOM法的电解效率为77.8%,FFC剑桥法过程则为38.3%。由此可见,SOM法的电解效率远大于FFC剑桥法。

图3.11 SOM法与FFC剑桥法电解Cr7C3/C前驱体过程的电流-时间曲线

图3.12 FFC与SOM方法产物XRD图谱对比图(www.xing528.com)

图3.13为采用FFC剑桥法及SOM法制得最终产物的微观形貌图,由图可知,两种方法制得的最终产物均有相似的疏松结节状结构,但是采用FFC剑桥法制得的Cr7C3具有更细小的晶粒度,而SOM法制得的产物晶粒更加粗大。这主要是由于利用FFC剑桥法具有更低的电压及更低的反应温度。

图3.13 FFC剑桥法与SOM法产物对比示意图

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