NaCl浓度对金属氧化物阳极电化学性能与失效影响研究

采用热分解法在钛基体上制备钌铱锡金属氧化物阳极。通过循环伏安测试、电流效率测试、极化曲线测试以及析氯电位测试等电化学测试手段,考察盐浓度对钌铱锡金属氧化物阳极电化学性能的影响;采用强化电解寿命测试考察盐浓度对金属氧化物阳极寿命的影响规律;通过电镜与能谱测试,分析盐浓度对失效行为影响。实验结果表明,NaCl的浓度升高时,钌铱锡金属氧化物强化电解寿命长,析氯阻力变小,析氯电位减小,钌铱锡金属氧化物阳极的选择性大。另外,随着NaCl浓度的升高,钌铱锡金属氧化物阳极的电流效率会随之增大。     

涂覆厚度对Ru-Ir-Ti氧化物阳极涂层电化学性能的影响

通过热分解法制备了不同涂覆层数的Ru-Ir-Ti氧化物阳极涂层。采用物理分析和电化学测试技术研究了不同涂覆层数氧化物阳极涂层的表面形貌、结构和电化学性能。结果表明,Ru-Ir-Ti氧化物阳极涂层涂覆30层(15.55μm)时,涂层与钛基体结合牢固,具有较好的电催化选择性。此时,析氧电位达到1.52V,析氯电位为1.02V,电流效率高达94.5%,伏安电量达到35mC/cm2,强化电解寿命长达525h。当涂覆层数达到40层(22.6μm)后,涂层呈疏松结构,表面粗糙,裂缝变得宽而深,涂层出现脱落,附着力下降。     

析氯析氧组合涂层钛阳极的研究

采用溶胶-凝胶法,制各具有三明治结构的钛阳极,即在钛基材上先被覆Ti70%-Ru30%(摩尔分数,下同)氧化物底层,然后被覆Ir70%-Ta30%中间层,最后被覆Ti70%-Ru30%氧化物表层.通过XRD、电极电位、极化曲线、循环伏安、强化电解寿命等试验方法研究具有三明治结构的钛阳极的物理性能和电化学性能.结果表明,三明治结构阳极涂层主要组成物相为(Ti,Ru)O2金红石相固溶体、IrO2金红石相和非晶态的氧化钽,三明治结构的钛阳极具有优越的析氯和析氧的电催化活性,在析氯和析氧环境中能更好地保持电位稳定性,在高电流密度和高酸度下,有更强的耐蚀性,是较好的析氯析氧合一的钛阳极.     

Ru-Zr-Y氧化物涂层电极的制备及其性能

将组元Zr和Y引入钛阳极氧化物涂层制备体系,采用热分解法在TA2基材上制备出Ru0.4Zr0.6O2、Ru0.32Zr0.48Y0.2O1.9涂层电极.采用XRD分析电极涂层的组织结构,测试各电极的析氯析氧电位、极化曲线、循环伏安曲线以及电极的稳定性,同时与同条件下制备的RuO2进行对比分析.研究结果表明,经450℃烧结制备的Ru0.32Zr0.48Y0.2O1.9三元电极涂层的综合性能比RuO2优越.说明添加Zr和Y组元,能有效提高涂层的析氯电催化活性和强化寿命.     

柠檬酸加入量对 Ru-Ir-Ti / Ti 氧化物阳极涂层性能的影响

采用Pechini方法加入不同柠檬酸量,制备Ru-Ir-Ti/Ti氧化物阳极。并通过SEM及XRD考察了涂层的微观形貌和相结构;采用极化曲线、循环伏安测试及强化电解寿命试验等方法,研究了阳极的析氯电催化活性和稳定性。结果表明:柠檬酸加入量对Ru-Ir-Ti/Ti氧化物阳极涂层的表面形貌有着很大的影响;阳极的强化电解寿命随着柠檬酸加入量的增加而降低,阳极析氯活性先增加后减小。     

Ti/IrO2-Ta2O5-SnO2纳米氧化物阳极的研究

采用Pechini方法制备不同Sn含量的Ti/IrO2-Ta2O5-SnO2纳米氧化物阳极,并运用SEM、EDX、XRD等分析手段和析氧电位、循环伏安、强化电解等方法对阳极的表面形貌、微观结构和电化学性能进行研究。结果表明,制备的氧化物涂层由(IrSn)O2固溶体和非晶态的Ta2O5构成,组成与名义成分基本一致。随着Sn含量的增加,氧化物涂层表面裂纹增多。Sn的加入使Ti/IrO2-Ta2O5-SnO2氧化物阳极的析氧电位升高,稳定性降低。     

烧结温度对Ti/IrO2-Ta2O5纳米氧化物阳极微观结构和电催化性能的影响

采用Pechini法制备Ti/IrO2-Ta2O5纳米氧化物阳极,通过SEM、EDX、XRD、极化曲线、循环伏安、电化学阻抗谱及强化电解寿命试验等测试手段,研究了烧结温度对Ti/IrO2-Ta2O5阳极微观结构和电催化性能的影响。结果表明,阳极涂层成分分布均匀,IrO2晶粒偏析不明显;Ta在铱钽固溶体中的固溶度随烧结温度升高而增大,涂层晶粒逐渐细化。随着烧结温度的升高,阳极析氧电催化活性降低,电化学活性表面积减小;500 ℃下所得Ti/IrO2-Ta2O5阳极表现出最高的强化电解寿命。     

涂覆载量对Ru-Ir-Ti/Ti氧化物阳极涂层性能的影响

采用Pechini法制备了Ru-Ir-Ti/Ti氧化物阳极涂层。通过SEM、EDX、XRD、极化曲线、循环伏安和强化电解寿命等,研究了涂覆载量对Ru-Ir-Ti/Ti氧化物阳极涂层微观结构和电催化性能的影响。结果表明:涂覆载量对阳极涂层的表面形貌和析氯极化有很大的影响;阳极涂层的伏安电量随涂覆载量的增加而增加,涂覆载量为12 g/m2时阳极涂层表现出最高的强化电解寿命。     

含TiN中间层IrO2-Ta2O5涂层钛阳极的电催化性能

采用钛片在氮气中700 ℃退火的方法,在钛片表面原位生成TiN薄膜,并以此为基体采用热分解法制备IrO2-Ta2O5涂层钛阳极.研究含TiN中间层IrO2-Ta2O5涂层钛阳极及传统IrO2-Ta2O5涂层钛阳极的开路电位、析氧行为、循环伏安和电化学阻抗等性能.结果表明:含TiN中间层IrO2-Ta2O5涂层钛阳极具有非连续状裂纹结构,且表面生长出大量IrO2纳米晶体,其电催化析氧性能优于传统IrO2-Ta2O5涂层钛阳极的电催化析氧性能;涂层烧结温度越低,电化学性能越好;当烧结温度低于500 ℃时,TiN中间层可以显著延长IrO2-Ta2O5涂层钛阳极的工作寿命.     

稀土Nd掺杂Ti/RuO2-Co3O4电极电催化性能研究

采用热分解法在400℃下制备了稀土Nd改性Ti/RuO2-Co3O4氧化物阳极,对稀土Nd掺杂量进行优化。利用SEM、EDX及XRD等分析方法对电极表面形貌、组成及结构进行了表征,通过开路电压、循环伏安、极化曲线及强化电解寿命等电化学方法研究了电极的析氧催化活性及稳定性。结果表明:稀土Nd掺杂使表面层晶粒细化,晶型饱满,且促进活性组分RuO2向电极表面富集,增加电极催化活性中心;掺杂量为20:1时,电极析氧性能最佳,伏安电荷容量高达686mC/cm2,反应活化能低至16.76kJ/mol,掺入稀土Nd后电极基体与涂层的结合力增强,电极强化电解寿命高达158h。     

基于TNTs中间层的钌铱钽氧化物阳极制备及强化寿命研究

目的 通过TNTs(TiO2纳米管阵列)中间层的引入以及涂层成分调控,制备具有优异析氯性能的长寿命金属氧化物阳极.方法 采用阳极氧化法及热处理工艺,在钛基体上原位生长导电性良好、化学性质稳定的TiO2纳米管阵列,进而通过涂覆、热分解法制备不同组成的RuIrTa氧化物复合电极.利用场发射扫描电镜(FESEM)、X射线衍射...     

不同方法制备的Ru-Ti-Ir-Ta/Ti四元涂层钛阳极的比较

采用热分解法和Sol-gel法,制备了具有三明治涂层结构的Ru-Ti-Ir-Ta/Ti四元金属氧化物钛阳极.采用XRD和SEM方法分析了涂层的相组织结构特征,通过Tafel曲线和循环伏安曲线的测试研究并比较了涂层的电催化活性.结果表明,两种方法制备的阳极涂层相成分都以 (Ir, Ta)O2和(Ti, Ru)O2金红石固溶体相为主.在热分解法制备的涂层中还存在单质金属钌.采用Sol-gel法制备涂层,其晶粒更为细小.采用热分解法和Sol-gel法制备的钛阳极涂层表面形貌有明显的不同,前者可见明显的"泥裂状"裂纹,后者呈碎石状.采用Sol-gel制备的钛阳极比热分解法制备的钛阳极具有更好的电催化活性和耐蚀性.     

钢筋混凝土结构中阴极保护用MMO涂层钛阳极的研究

采用热分解法制备了IrTa-X混合金属氧化物（MMO）涂层钛阳极。通过极化曲线研究了钛阳极的电化学性能，用SEM观察了涂层形貌，研究了阳极寿命与涂层厚度和电流密度之间的关系，并与国外阳极试样的寿命做了一对比。结果表明，所研制的涂层钛阳极具有良好的电化学性能和较长的使用寿命，是钢筋混凝土结构外加电流阴极保护中比较理想的辅助阳极。     

土壤介质中阴极保护用混合金属氧化物涂层钛阳极的研究

采用热分解方法制备了混合金属氧化物(MMO)涂层钛阳极。研究了钛阳极在土壤介质中的电化学行为,用SEM观察了涂层形貌,并研究了阳极寿命与涂层厚度和电流密度之间的关系。结果表明,所研制的涂层钛阳极具有良好的电化学性能和较长的使用寿命,是土壤介质外加电流阴极保护中比较理想的辅助阳极。     

RuTiSnMn/Ti阳极的电化学性能

热分解制备了RuTiSnMn／Ti阳极，在4mA／cm^2的电流密度下进行了恒电流试验。通过循环伏安法和交流阻抗谱研究了阳极在35g／LNaCl溶液、20g／LNaOH溶液和模拟孔隙液中的电化学行为．利用EsEM对阳极失效前后的微观形貌进行了观察,结果表明：阳极具有优良的耐析氯、氧反应能力；钛基体逐渐形成TiO2的钝化膜使阳极的氧化物膜电阻增大，活性组元的消耗使法拉第电荷传递电阻增加，这两者最终导致阳极失效。     

制备方法对钌铱氧化物涂层析氯性能的影响

采用热分解法和Pechini法制备了RuO2-IrO2/Ti涂层。用XRD和电化学测试方法研究了制备方法对RuO2-IrO2/Ti涂层的组织和析氯性能的影响。结果表明,添加Ir组元后,涂层为RuO2和IrO2组成的金红石相,无单质Ru。当涂层含30%Ir时,涂层的综合性能最好,电量q＊达498.9 mC.cm-2。Pechini法制备的RuO2-IrO2/Ti涂层的析氯活性比热分解法制备的涂层好。     

海水温度对金属氧化物阳极强化电解失效行为影响

采用热分解法在钛基体上制备钌铱锡金属氧化物阳极,通过SEM、EDX、循环伏安、电化学阻抗谱及强化电解寿命试验等测试方法,探求不同海水温度对于钌铱锡金属氧化物阳极强化电解失效行为的影响规律。结果表明：在5~20 ℃海水温度条件下,阳极寿命短,失效阳极的中心区域存在少量残余涂层,呈现龟裂状形貌,而边缘地带Ti基体基本暴露,涂层发生局部电化学溶解或剥落;当海水电解温度为40 ℃时,阳极寿命较长,阳极涂层发生均匀电化学溶解。另外,随着海水温度的升高,阳极电化学活性表面积增大,稳定性逐渐提高。5~20 ℃条件下阳极失效主要是由于Ru组元的选择性溶解和涂层局部剥落导致,而40 ℃条件下涂层也发生电化学溶解,但TiO2钝化膜的形成是引起阳极失效的主要原因