CaCl_2-NaCl熔盐中Fe^(3＋)电化学行为的循环伏安分析

摘要

利用ZrO_2(Y_2O_3)固体电解质管集成构建Pt,O_2(air)|ZrO_2作为参比电极的电化学电池,采用循环伏安法在1273、1323、1373、1393K温度下对溶解0.5%Fe2O3的CaCl2-NaCl共晶熔盐中Fe^(3+)的电化学行为进行研究,分析了Fe^(3+)在Pt电极上的还原机理,并计算了电极反应交换电子数、Fe^(3+)扩散系数与Fe^(3+)扩散活化能等电化学参数。结果表明,在实验温度范围内,熔盐中Fe^(3+)在Pt电极上还原为Fe的反应是一步还原并受扩散控制的可逆过程;随着温度升高,Fe^(3+)扩散系数增大,Fe^(3+)扩散活化能为97.91kJ·mol-1。另外,本实验测得的Fe^(3+)扩散系数与文献值基本相符,因此,可以认为利用该电化学电池装置研究溶解有Fe2O3的CaCl2-NaCl溶盐的电化学行为是可行的。