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以循環伏安法解析電化學回收金屬銦之最佳化條件設定
Investigation of Electrochemical Recovery Conditions for Indium by Cyclic Voltammetry
摘要
利用電化學方法回收廢棄物中的金屬銦已經有很多相關文獻研究過，但對於其回收條件最佳化之設定與解析尚未有完整研究，本論文主要以電化學循環伏安法，藉由改變不同實驗條件（如：掃描速率、氯化鈉添加量、溶液溫度與溶液pH值），來探討電化學回收金屬銦的過程以及解析最佳化之回收條件。由實驗結果顯示：在電解回收金屬銦的過程中，添加氯化鈉會加速離子傳遞速率，當氯化鈉添加量為10克時，可獲得純度為99.990％的金屬銦，此時銦回收電解效率約為84％。在電解回收操作溫度為室溫的條件下，銦回收電解效率最大可達約90.3％，此時回收的金屬銦純度最佳為99.993％。當溶液pH值在1.25～1.75區間時，電解精鍊銦實驗的金屬銦電解回收效率最高可達85.8％。此時純度最高可達99.994％。利用電化學循環伏安法解析金屬銦回收最佳化條件的結果指出：在添加10公克氯化鈉於氯化銦水溶液的情況下，循環伏安法曲線圖中的陰極還原反應波峰電流密度會呈現最大值為16.45mA／cm^2，且末段氫氣反應生成量較少；而陰極還原反應波峰電流密度值與氫氣生成量，皆會隨著氯化銦水溶液的溫度提高至328K而增加至31.20mA／cm^2；當溶液pH值介於1～2時，陰極還原反應波峰電流密度值與末段氫氣生成電流密度值可達最佳平衡狀態。
並列摘要
Cyclic voltammetric studies were carried out to investigate the electrochemical recovery of indium. The best electrochemical recovery conditions of indium were analyzed by various results of experiments (i.e., scan rate, additional of NaCl, temperature and pH value). It's reveal that: The maximum current density of cathodic reduction is -16.45mA/ cm^2 when 10g NaCl were added in. The current density and hydrogen generation of cathodic reduction were increasing with temperature. The current density with cathodic reduction and hydrogen generation will be balanced when pH value between 1-2. The best purity of indium and efficiency of electrochemical recovery are 99.994% and 90.3%.