NaCl-KCl-K_2TiF_6熔盐Ti~(4+)在钨电极上的电化学还原机制

作者：田亚斌; 黄晶明; 叶昌美; 董泉; 王昭文; 杨少华

来源：稀有金属, 2020, 44(09): 941-948.

DOI：10.13373/j.cnki.cjrm.xy19030055

• NaCl-KCl熔盐
• 氟钛酸钾
• 钛离子
• 扩散控制

采用钨丝作为工作电极,钨棒作为辅助电极,铂丝作为参比电极的三电极体系,以NaCl-KCl为电解质,以氟钛酸钾为原料,通过循环伏安法(CV)、线性扫描伏安法(LSV)、计时电位法(CP)以及计时电流法(CA)4种电化学测试方法,分别研究了1073 K时在42.62%NaCl-54.38%KCl-3%K2TiF6熔盐中Ti4+在钨电极上的电化学还原过程,以及熔盐中Ti4+在钨电极上的电化学结晶成核方式。循环伏安测试结果表明:1073 K时在42.62%NaCl-54.38%KCl-3%K2TiF6熔盐中Ti4+在钨电极上的电化学还原为4步反应过程,每步反应均转移1个电子,且电极反应受扩散控制,电极反应方程式为:Ti4++e-→Ti3+,Ti3++e-→Ti2+,Ti2++e-→Ti+,Ti++e-→Ti。线性扫描伏安测试结果与循环伏安测试结果一致,并且进一步通过计时电位测试结果验证了循环伏安测试与线性扫描伏安测试结果的正确性。通过对计时电流测试数据拟合得出:1073 K时在42.62%NaCl-54.38%KCl-3%K2TiF6熔盐中Ti4+的扩散系数为3.692×10-5cm2·s-1,以及熔盐中Ti4+在钨电极上的电结晶成核方式为瞬时成核。

• 单位
  江西理工大学; 冶金与化学工程学院