过程工程学报 ›› 2024, Vol. 24 ›› Issue (8): 972-981.DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.223318
李承放1, 刘爱民1, 谢开钰1, 李得天2, 何成旦2, 王琎2, 王永军2, 石忠宁1*
Chengfang LI1, Aimin LIU1, Kaiyu XIE1, Detian LI2, Chengdan HE2, Jin WANG2, Yongjun WANG2, Zhongning SHI1*
摘要: 以57Fe-43Ni合金为惰性阳极、以镍网为阴极并用于盛装月壤仿真样,在650℃的43KF-57AlF3电解质体系中电解NEU-1月壤仿真样。利用透明槽可视化观察了电解过程中电极反应现象,并通过X-射线衍射(XRD)、能谱分析(EDS)和红外在线检测仪分别对电解质、阴极产物和阳极气体进行了表征。研究发现,在电解过程中电解质呈现三种不同颜色层,上层电解质为黄棕色,其冷凝后物相是KAlF4和Fe3O4;中层侧部为透明电解质,中心区域呈黑色,冷凝后物相为SiO2, NiO和Fe-Ni,在中层侧部还发现有少量Fe3O4和Al-Fe合金;下层呈蓝紫色,主要物相为Al, Al2O3和Fe-Ni-Si-Ti合金;阴极附近有小颗粒金属产物,阴极镍网外表面样品的主要成分为Fe (35.09wt%),还含有少量的Ti (1.06wt%), Al (9.38wt%)和Si (3.62wt%);电解过程中阳极底掌持续生成氧气,电解2 h后产生的气体中氧气的体积分数稳定在95vol%。