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钛白副产物硫酸亚铁的资源化利用是钛白粉行业亟待解决的关键问题之一。据统计,我国每年产生钛白副产七水硫酸亚铁约300万吨,堆存量巨大,造成了严重的资源浪费,为钛白粉行业的健康发展增加巨大的环保方面的枷锁。因此,开展硫酸亚铁的资源回收方法的探寻工作,建立铁元素的迁移规律与调控规律,是实现我国钛白粉行业的绿色可持续发展的重要途径。本论文从电场强化的角度出发,提出通过对钛白副产物提纯净化再进行湿法电解制得电解铁,将为钛白副产物的资源化利用提供了一种新方法。湿法电沉积是制备金属材料的一种重要方法。随着分形几何的引入,为量化金属电沉积过程中的枝晶分形生长行为提供了一个新的思路。本论文以金属铁电沉积过程中的枝晶分形生长行为为调控目标,用分形维数具体量化铁枝晶的分形生长过程,重点考察电场条件下电沉积条件对铁枝晶形貌的影响,形成铁枝晶的二维和三维生长调控模式。同时,本论文还采用MATLAB模拟研究了点电极电沉积过程中枝晶生长机制。最后,利用金属离子调控3D-Fe枝晶分形生长形貌并制得复合金属3D-Fe/Ni和3D-Fe/Zn枝晶。本论文的具体研究内容如下:（1）基于点电极电沉积装置平台,系统地探究了电解质浓度、生长电压、生长时间及初始pH等试验条件对2D-Fe电沉积产物形貌及分形维数的影响,并制得2D-Fe分形枝晶。（2）通过MATALAB模拟考察了点电极电沉积过程中,粒子移动速度、释放粒子数及粒子间结合概率对粒子团簇形貌及所对应分形维数的影响,并开展了与实际电沉积试验结果的比较分析研究工作。（3）在3D-Fe枝晶的电沉积试验中,论文采用环形全浸入电沉积装置,重点考察了电解质浓度、生长电压、生长时间、初始pH及添加剂等试验条件对3D-Fe枝晶枝晶形貌的影响规律。并对上述条件下制备得的3D-Fe枝晶表面积及分形维数表征,优化了3D-Fe枝晶分形生长条件。（4）在调控金属离子对3D-Fe枝晶分形生长形貌规律研究中,通过向原始电解液中添加不同浓度的硫酸镍和硫酸锌,研究镍离子、锌离子与亚铁离子的耦合行为对铁枝晶分形生长形貌的影响规律。研究发现,当电解液中添加镍离子浓度为120 g/L,锌离子浓度为50 g/L,生长电压为5 V条件下可成功制得复合金属3D-Fe/Ni枝晶和3D-Fe/Zn枝晶。结合3D-Fe/Ni枝晶和3D-Fe/Zn枝晶的BET分析可知,制得的Fe/Ni枝晶和Fe/Zn枝晶比表面积分别为16.95 m2/g和10.93 m2/g,均大于同等条件下未添加Ni2+、Zn2+的铁枝晶比表面积（10.23 m2/g）。该种具有分形结构的双金属复合枝晶将为催化水解、能量存储等需要高比表面积的热门领域提供一个良好的契机。