The galvanostatic tests for corrosion protection are conducted at various applied current densities during 93,600 sec, and evaluated in terms of the variations in current density with time and in the potential at the applied current density. In addition, the corrosion damage depth is analyzed with 3D analysis optical microscope after galvanostatic tests. In this study, it was investigated to decide condition of the corrosion protection gavalnostatic method for Cu-Al alloy that has an excellent corrosion resistance. In the galvanostatic test under the cavitation environment, the energy was reflected or cancelled out by the collision with the oxygen gas generated by the oxygen reduction action. The surface observation showed neither the cavitation damage nor the electrochemical damage in the current density over 0.01 $A/cm^2$ in the dynamic state under the cavitation environment.
In this study, new evaluation method for the stability and corrosion resistance properties of passive films has been suggested by means of observation of self-activation process in open-circuit state and galvanostatic nanoscale reduction test. The experiments were performed for air-formed oxide film in case of plain carbon steel, and for anodically passivated films formed in aqueous sulfuric acid solutions in case of titanium and 304 stainless steel. From these experimental results, we derived two parameters, $i_{0}$ and $q_{0}$, which characterize the self-activation process and the properties of passive film on a stainless steel surface. The parameter $i_{0}$ was defined as the rate of self-activation, and $q_{0}$, the reduced amount of charge during the self-activation process. In conclusion, it is considered that the stability and corrosion resistance of passive metals and alloys can be evaluated quantitatively by three parameters of $\tau_{0}$, $q_{0}$, and $i_{0}$, which easily obtain by means of observing the self-activation process and galvanostatic nanoscale reduction test.
As one of researches for the P & T purposes, a basic experiment on the recovery of actinide elements from the mixture with rare earth elements by means of electrorefining using a liquid cadmium cathode in the LiCl-KC1 eutectic melt was carried out. In order to examine the behaviors of electrodeposition of metal ions on a liquid electrode, recovery experiments of rare earth metals resulting from forming electrodeposits were performed by a galvanostatic electrolysis method at various current densities. A cyclic voltammetric technique was applied to determine reduction-oxidation potential of each metal element in the melt and to detect the changes of the multi component melt composition for on-line monitoring. Also, a collaboration study with RIAR was completed to test the preliminary feasibility on a recovery of actinide elements from the mixture with rare earth elements using a liquid cadmium cathode and actinide metals. Experimental results showed that the ratio of actinides to rare earths, 9: 0.5∼1 led to the rare earth content of about 5∼10 wt% in the deposit.
Platinum anodes are widely used for metal oxides reduction in LiCl-Li2O, however high-cost and low-corrosion resistance hinder their implementation. NiO-Li2O ceramics is an alternative corrosion resistant anode material. Anode processes on platinum and NiO-Li2O ceramics were studied in (80 mol.%) LiCl-(20mol.%)KCl and (80 mol.%)LiCl-(20 mol.%)KCl-Li2O melts by cyclic voltammetry, potentiostatic and galvanostatic electrolysis. Experiments performed in the LiCl-KCl melt without Li2O illustrate that a Pt anode dissolution causes the Pt2+ ions formation at 3.14 V and 550℃ and at 3.04 V and 650℃. A two-stage Pt oxidation was observed in the melts with the Li2O at 2.40 ÷ 2.43 V, which resulted in the Li2PtO3 formation. Oxygen current efficiency of the Pt anode at 2.8 V and 650℃ reached about 96%. The anode process on the NiO-Li2O electrode in the LiCl-KCl melt without Li2O proceeds at the potentials more positive than 3.1 V and results in the electrochemical decomposition of ceramic electrode to NiO and O2. Oxygen current efficiency on NiO-Li2O is close to 100%. The NiO-Li2O ceramic anode demonstrated good electrochemical characteristics during the galvanostatic electrolysis at 0.25 A/cm2 for 35 h and may be successfully used for pyrochemical treating of spent nuclear fuel.
This article is addressed to define a new composite electrode constituted by porous nickel and an array of highly ordered $TiO_2$ nanotubes obtained by a previous galvanostatic anodization treatment in an ethylene glycol solution. The electrochemical performances of the composite anode were evaluated in a photo-electrolyser, which showed good solar conversion efficiency with respect to the UV irradiance together with a reduction of energy consumption. Such a combination of materials makes our system simple and able to work both in dark and under solar light exposure, thus opening new perspectives for industrial-scale applications.
에탄올-물 혼합용매에서 납전극을 사용하여 니트로벤젠(${\phi}NO_2$)과 그 유도체의 전해 환원반응을 조사하였다. 산성용액에서는 퍼텐셜에 따라 ${\phi}NHOH\;및\;{\phi}NH_2$가 생성되었으며 니트로벤젠(${\phi}NO$)은 중간체가 아닌것으로 보였다. 염기성 용액에서는 ${\phi}NO$가 생성되며 더 낮은 퍼텐셜에서 환원시키면 ${\phi}N=N{\phi}$ 등 짝지어진 화합물이 생성됨을 확인하였다. 사용한 전해질 용액에서 ${\phi}NO\;와\;{\phi}NHOH$ 사이에 화학적인 짝지음 반응(coupling reaction)은 일어나지 않았다. 각각의 반응에 대해 전류-전압관계와 pH 의존도 및 반응물질에대한 반응 차수로부터 반응 메카니즘을 도출하였다. ${\phi}NO$가 생성되는 반응은 치환기가 있을 때도 같은 메카니즘을 따르는 것으로 보인다.
Anodizing is a technology to generate thicker and high-quality films than natural oxide films by treating metals via electrochemical methods. Electrochemical manufacturing method of nano structure is an efficient technology in terms of cost reduction, high productivity and complicated shapes, which receives the spotlight in diverse areas. Especially, artificial films generated by anodizing technology possess excellent mechanical characteristics including hardness and wear resistance. It is also easy to modify thickness and adjust shape of those artificial films so that they are mainly used in sensors, filters, optical films and electrolytic condensers. In this study, experiment was performed to observe the effect of current density on porous film formation in two-step anodizing for Al alloy. Anodizing process was performed with 10 vol.% sulfuric acid electrolyte while the temperature was maintained at $10^{\circ}C$ using a double beaker. and $10{\sim}30mA/cm^2$ was applied for 40 minutes using a galvanostatic method. As a result, both pore diameters and distances between pores tended to increase as the local temperature and electrolysis activity increased due to the increase in applied current density.
Tarif Ahmed;Jin Sun Cha;Chan-gyu Park;Ho Kyong Shon;Dong Suk Han;Hyunwoong Park
Journal of Electrochemical Science and Technology
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제14권3호
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pp.222-230
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2023
Capacitive deionization of saline water is one of the most promising water purification technologies due to its high energy efficiency and cost-effectiveness. This study synthesizes porous carbon composites composed of reduced graphene oxide (rGO) and activated carbon (AC) with various rGO/AC ratios using a facile chemical method. Surface characterization of the rGO/AC composites shows a successful chemical reduction of GO to rGO and incorporation of AC into rGO. The optimized rGO/AC composite electrode exhibits a specific capacitance of ~243 F g-1 in a 1 M NaCl solution. The galvanostatic charging-discharging test shows excellent reversible cycles, with a slight shortening in the cycle time from the ~260th to the 530th cycle. Various monovalent sodium salts (NaF, NaCl, NaBr, and NaI) and chloride salts (LiCl, NaCl, KCl, and CsCl) are deionized with the rGO/AC electrode pairs at a cell voltage of 1.3 V. Among them, NaI shows the highest specific adsorption capacity of ~22.2 mg g-1. Detailed surface characterization and electrochemical analyses are conducted.
Passive metal forms an interfacial diffuse layer on the surface of passive film by its reaction with $H^+$ or $OH^-$ ions in solution depending on solution pH. There is a critical pH, called pH point of iso-selectivity ($pH_{pis}$) at which the nature of the diffuse layer is changed from the anion-permeable at pH<$pH_{pis}$ to the cation-permeable at pH>$pH_{pis}$. The $pH_{pis}$ for a passivated Fe was determined by examining the effects of pH on the thickness of passive film and on the dissolution reaction occurring on the passive film under a gavanostatic reduction in borate-phosphate buffer solutions at various pH of 7~11. The steady-state thickness of passive film formed on Fe showed the maximum at pH 8.5~9, and further the nature of film dissolution reaction was changed from a reaction producing $Fe^{3+}$ ion at $pH\leq8.5$ to that producing $FeO_2{^-}$ at $pH\geq9$, suggesting that the $pH_{pis}$ of Fe is about pH 8.5~9. In addition, the passive film formed at pH 8.5~9, $pH_{pis}$, was found to be the most protective with the lowest defect density as confirmed by the Mott-Schottky analysis. Pitting potential was decreased with increasing $Cl^-$ concentration at $pH\leq8.5$ due probably to the formation of anion permeable diffuse layer, but it was almost constant at $pH\geq9$ irrespective of $Cl^-$ concentration due primarily to the formation of cation permeable diffuse layer on the film, confirming again that $pH_{pis}$ of Fe is 8.5~9.
Ye, Chang-Mei;Jiang, Shi-Lin;Liu, Ya-Lan;Xu, Kai;Yang, Shao-Hua;Chang, Ke-Ke;Ren, Hao;Chai, Zhi-Fang;Shi, Wei-Qun
방사성폐기물학회지
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제19권2호
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pp.161-176
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2021
In this study, the electrochemical behavior of Sm on the binary liquid Al-Ga cathode in the LiCl-KCl molten salt system is investigated. First, the co-reduction process of Sm(III)-Al(III), Sm(III)-Ga(III), and Sm(III)-Ga(III)-Al(III) on the W electrode (inert) were studied using cyclic voltammetry (CV), square-wave voltammetry (SWV) and open circuit potential (OCP) methods, respectively. It was identified that Sm(III) can be co-reduced with Al(III) or Ga(III) to form AlzSmy or GaxSmy intermetallic compounds. Subsequently, the under-potential deposition of Sm(III) at the Al, Ga, and Al-Ga active cathode was performed to confirm the formation of Sm-based intermetallic compounds. The X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy-energy dispersive spectroscopy (SEM-EDS) analyses indicated that Ga3Sm and Ga6Sm intermetallic compounds were formed on the Mo grid electrode (inert) during the potentiostatic electrolysis in LiCl-KCl-SmCl3-AlCl3-GaCl3 melt, while only Ga6Sm intermetallic compound was generated on the Al-Ga alloy electrode during the galvanostatic electrolysis in LiCl-KCl-SmCl3 melt. The electrolysis results revealed that the interaction between Sm and Ga was predominant in the Al-Ga alloy electrode, with Al only acting as an additive to lower the melting point.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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