| Ti/Co3O4/RuO2-IrO2纳米结构阳极电催化析氧研究 |
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| 引用本文： | 刘越仁,辛永磊,许立坤,段体岗,高显泽,郭明帅.Ti/Co3O4/RuO2-IrO2纳米结构阳极电催化析氧研究[J].表面技术,2022,51(11):436-444, 461. |
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| 作者姓名： | 刘越仁 辛永磊 许立坤 段体岗 高显泽 郭明帅 |
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| 作者单位： | 中国船舶重工集团公司第七二五研究所 海洋腐蚀与防护重点实验室，山东 青岛 266237;中国船舶重工集团公司第七二五研究所 海洋腐蚀与防护重点实验室，山东 青岛 266237;哈尔滨工程大学 材料科学与化学工程学院，哈尔滨 150001 |
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| 摘 要： | 目的 研发含纳米结构Co3O4中间层的Ti/Co3O4/RuO2-IrO2阳极，并对其电化学析氧性能进行研究，以提升Ti/RuO2-IrO2金属氧化物阳极的电化学析氧性能。方法 在Ti基底上电沉积制备Co(OH)2，烧结形成Co3O4纳米片结构，随后采用热分解工艺在Ti/Co3O4表面制备RuO2-IrO2电催化层，从而构建了Ti/Co3O4/ RuO2-IrO2复合阳极。使用透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、X-射线衍射仪(XRD)和电化学工作站对涂层的微观表面形貌、物相组成、电化学性能等进行观察与分析。结果 SEM显示出Ti/Co3O4纳米片上RuO2-IrO2的负载量随涂刷次数增加逐渐增多，最终完全遮盖Co3O4纳米片中间层。且随着RuO2- IrO2前驱体溶液涂覆次数的增加，XRD观察到RuO2-IrO2衍射峰强度在逐渐增大。TEM测试显示Co3O4中间层是由纳米颗粒堆叠组成且具有多孔结构。电化学极化曲线测试表明，涂覆三次RuO2-IrO2层的含Co3O4中间层阳极析氧电位最低，当电流密度达到10 mA/cm2时，析氧电位仅为1.326 V(vs. SCE)，低于无中间层的Ti/RuO2-IrO2阳极(1.413 V)。循环伏安测试表明，Ti/Co3O4/RuO2-IrO2阳极的伏安电量达到62.83 mC/cm2，相较于Ti/RuO2-IrO2阳极的23.65 mC/cm2提高了166%。稳定性能试验表明，在经过1 000次循环稳定性试验后，加入Co3O4纳米片中间层的复合阳极的伏安电量降低了35.94%，低于无中间层阳极48.88%的伏安电量损耗率。循环极化试验后的Ti/Co3O4/RuO2-IrO2复合阳极的电化学活性仍明显优于循环极化试验前的Ti/RuO2-IrO2阳极。结论 Co3O4纳米片中间层的加入使得Ti/Co3O4/RuO2-IrO2阳极的电催化析氧性能和稳定性都得到了提升。
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| 关 键 词： | RuO2-IrO2 Co3O4纳米片 电催化 析氧 金属氧化物阳极 伏安电量 |
Electrocatalytic Oxygen Evolution Performance of Nanostructured Ti/Co3O4/RuO2-IrO2 Anode |
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| LIU Yue-ren,XIN Yong-lei,XU Li-kun,DUAN Ti-gang,GAO Xian-ze,GUO Ming-shuai.Electrocatalytic Oxygen Evolution Performance of Nanostructured Ti/Co3O4/RuO2-IrO2 Anode[J].Surface Technology,2022,51(11):436-444, 461. |
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| Authors: | LIU Yue-ren XIN Yong-lei XU Li-kun DUAN Ti-gang GAO Xian-ze GUO Ming-shuai |
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| Affiliation: | State Key Laboratory for Marine Corrosion and Protection, Luoyang Ship Material Research Institute LSMRI, Shandong Qingdao 266101, China;State Key Laboratory for Marine Corrosion and Protection, Luoyang Ship Material Research Institute LSMRI, Shandong Qingdao 266101, China;College of Material Science and Chemical Engineering, Harbin Engineering University, Harbin 15001, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | RuO2-IrO2 Co3O4 nanosheets electrocatalysis oxygen evolution metallic oxide anode voltammetric charge |
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