Etude électrochimique du comportement des phases PbOx (x=1,33 à x=1,55) en milieu aqueux
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Université Sétif 1 - Ferhat ABBAS , Faculté de Technologie
Abstract
Intermediate oxides are synthesized by heating fresh lead dioxide obtained from industrial positive plates of used batteries. These oxides are soaked in H2SO4 with 1.28 s.g. under stirring for one hour. X-ray diffraction (XRD) results showed that the sample prepared from PbO1.55 only had a pattern similar to that of the starting PbO2 It is found that lead dioxide obtained from PbO1.55 is more active than the fresh sample. It shows an increase in the capacity of 17%. This is due to the increase of the quantity of structural water as given by the chemical and thermal analyses. Lead dioxide was extracted from used batteries, and used to synthesize the following intermediate oxides by heating at different temperatures: PbO1.55, PbO1.44, and PbO1.33. Each of the prepared intermediate oxide was subject to sulfuric acid with 1.28 g.cm-3. The measurements of H+ proton diffusion coefficient (DH+) of the different samples showed that the sample prepared from PbO1.55 had better electrochemical performances than the starting PbO2. This kinetics reflects the proton insertion mechanism in PbO2, i.e. the sample prepared from PbO1.55 has a large amount of structural water in OH- hydroxyl form. This amount contributes more in the PbO2 reduction mechanism. This work contributes to environment preservation by recycling of used lead dioxide and reducing the risk of groundwater pollution by lead oxides.
Description
Les oxydes intermédiaires sont synthétisés en chauffant du dioxyde de plomb frais obtenu à partir de plaques positives des batteries industrielles usagées. Ces oxydes sont trempés dans H2SO4 ,1,28,sous agitation pendant une heure. Les résultats de diffraction des rayons X (DRX) ont montré que l'échantillon préparé à partir de PbO1,55 présente un motif similaire à celui du PbO2 de départ. On constate que le dioxyde de plomb obtenu à partir de PbO1,55 est plus actif que l’échantillon frais. Il montre une augmentation de la capacité de 17%. Ceci est dû à l’augmentation de la quantité d’eau structurale donnée par les analyses chimiques et thermiques. Les mesures du coefficient de diffusion du proton (DH+) des différents échantillons ont montré que l'échantillon préparé à partir de PbO1,55 présentait de meilleures performances électrochimiques que le PbO2 de départ. Cette cinétique reflète le mécanisme d’insertion de protons dans PbO2, c’est-à-dire que l’échantillon préparé à partir de PbO1,55 contient une grande quantité d’eau structurelle sous forme OH- hydroxyle. Cette quantité contribue davantage au mécanisme de réduction de PbO2. Ces travaux contribuent à la préservation de l’environnement en recyclant le dioxyde de plomb usagé et en réduisant les risques de pollution de l'eau souterraines par les oxydes de plomb.