Ti基IrO2+Ta2O5阳极的电化学特性

测量了Ti基IrO2 Ta2O5混合氧化物涂层的电化学阻抗谱（EIS），研究了Ti基IrO2 Ta2O5混合氧化物涂层阳极在H2SO4溶液中的电化学表面结构以及电化学行为，这种涂层阳极具有多层电化学结构，低频段的阻抗行为对应电极外表面/溶液界面的阻抗特性，高频段对应内表面/溶液界面的电化学特性和电极的物理阻抗。在析氧电位下，由于析出氧气的冲击，电极表面的总反应面积增大，而且析出的氧气对电极表面的改性受表面涂层的组织形态影响很大，由于晶粒的最细化，这种改性作用在IrO2含量为70%时最为明显，制备温度的升高使氧化物电极的多孔结构变得不明显，致密度上升以及活性表面积下降。     

Ti/BDD电极和Ti/IrO_2-RuO_2电极降解苯酚的对比研究

研究了两种以Ti为基体,气相法沉积硼掺杂金刚石薄膜(BDD)电极和热分解方法着附IrO2-RuO2涂层电极对工业难降解污染物——苯酚的降解能力。采用循环伏安法,探讨了两种电极的电化学性能。结果表明,以亚甲基蓝作为氧化物的捕获剂,在相同的实验条件下,DSA电极产生氧化物(ClO-)的速度大于BDD电极产生等量氧化物(·OH)的速度。用两种Ti基电极分别降解苯酚溶液48h,BDD电极对苯酚的降解率几乎达到100%,而IrO2-RuO2涂层电极仅为35.6%。苯酚溶液的COD去除率在IrO2-RuO2涂层电极下仅为27.8%,在BDD电极下达到95.3%,且反应产物不易积累。因此,Ti基BDD电极在含芳香类化合物的污水处理方面有较高的应用价值和广阔的推广前景。     

溶胶-凝胶法制备的Ti/IrO2+Ta2O5阳极涂层性能

热分解法制备的涂层性能不够理想,现更多采用溶胶-凝胶法,但传统溶胶-凝胶法制备阳极仍存在工艺复杂、可操作性差的缺点.从电极的前驱体入手,将贵金属的无机盐制备成有机盐,采用溶胶-凝胶法制备了Ti/IrO2+Ta2O5阳极涂层,并与热分解法制备的涂层进行了对比研究.经SEM,EDX,循环伏安,电化学阻抗谱及强化电解寿命试验表明,与热分解法相比,由溶胶-凝胶法制备的氧化物阳极涂层表面呈现较多的龟裂纹,且有少量氧化铱晶簇析出,其电化学活性表面积增大,提高了电极的电催化活性,但稳定性降低.     

冷却方式对Ti/IrO_2+MnO_2阳极析氧电催化活性及稳定性的影响

通过热分解法制备Ti/IrO2+MnO2阳极,研究水冷、空冷、氮气保护随炉冷(氮冷)及炉冷4种冷却方式对Ti/IrO2+MnO2阳极电催化活性及稳定性的影响。研究表明,水冷得到的Ti/IrO2+MnO2阳极具有最高的电催化活性,循环伏安电荷q*可到达140mC/cm2左右,但该阳极的稳定性最差;炉冷电极及氮冷电极的催化活性及稳定性均较差;空冷阳极具有较高的电催化活性,循环伏安电荷q*可到达118mC/cm2,且稳定性是4种电极中最高的。综合分析,空冷是比较合理的冷却方式,它能确保Ti/IrO2+MnO2阳极在具有良好的电催化活性的同时又拥有最高的稳定性。     

RuO2-TiO2/Ti阳极的研究进展

钌系涂层钛阳极具有稳定性好、电催化活性高、环境友好等特点,在电解水、阴极保护以及电化学除垢等领域具有广泛的应用前景。其中,涂层中二氧化钌(RuO₂)的比例与存在形态是决定其电催化活性和稳定性的关键。在涂层钛阳极的制备中,热分解法因其操作简单、成本低、易工业化生产等优势而被广泛使用。介绍了目前在电解行业广泛应用的钌系涂层钛阳极——RuO₂-TiO₂/Ti阳极的应用领域,简述了RuO₂-TiO₂/Ti阳极中钌钛氧化物的特点和作用,并对RuO₂-TiO₂/Ti阳极的失效原因和制备工艺进行了阐述。主要综述了前处理、涂液组分比例、涂液浓度和烧结温度等工艺参数对通过热分解法制备的钛电极稳定性和电催化活性的影响,以及针对RuO₂-TiO₂/Ti阳极的失效原因提出钛阳极未来的改进方向,旨在促进本领域研究者更深入地了解钌钛阳极的特点、失效原因以及如何制备性能优良的涂层钛电极。     

二组元（RuO2-TiO2）及三组元（RuO2-SnO2-TiO2）Ti阳极涂层的微观组织对其电化学性能的影响

通过热分解法制备了二组元（RuO₂-TiO₂）和三组元（RuO₂-SnO₂-TiO₂）Ti阳极涂层,并通过SEM、XRD以及电化学工作站对其结构及性能进行测试。结果表明：在烘干温度130 ℃,热氧化温度500 ℃,烧结时间15 min,退火时间1 h的条件下,所制备的三组元（RuO₂-SnO₂-TiO₂）Ti阳极涂层性能较为优异,析氯电位为1.128 V,析氧电位为1.674 V。在二组元（RuO₂-TiO₂）涂层中加入Sn组元,可以减少贵金属Ru的使用量,降低钛阳极涂层的成本;而且所形成的SnO₂可提高涂层表面的电催化活性,降低电极的析氯电位、析氧电位,延长电极的工作寿命。     

表面活性剂对Ti/IrO2+Ta2O5阳极性能的影响

采用热分解法和Pechini法制备了Ti/IrO2+Ta2O5阳极,通过SEM、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,研究表面活性剂对Ti/IrO2+Ta2O5阳极微观结构和电催化性能的影响。结果表明,加入适量的表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)可以明显改善涂液的涂刷性能;与热分解法相比,阳极表面呈现较多的龟裂纹,而且裂纹变宽加深,其电化学活性表面积增大,析氧电催化活性提高,但稳定性降低。     

两种钛电极电生过氧化氢性能的比较

分别采用钛电极与IrO2·Ta2O3涂层钛电极作为阳极，与活性炭纤维布作为阴极构成两电极电解池来产生过氧化氢。比较了IrO2·Ta2O3涂层钛电极和钛电极对过氧化氢产生性能的影响；分析了电压、空气流量和pH值对过氧化氢生成的影响。实验结果表明，采用IrO2·Ta2O3涂层钛电极的阳极和活性炭纤维组成两电极电解池能够有效地产生过氧化氢，IrO2·Ta2O3涂层钛电极作为阳极的性能明显优于钛电极的性能；电压对过氧化氢的生成有重要影响，过高过低的电压均对过氧化氢的生成不利，增加空气流量以及降低pH值均能有效地提高过氧化氢的生成浓度。     

TiB2基RuO2+TiO2涂层的电催化性能

用磁控溅射法在钛基体表面溅射TiB2中间层,以此为基体用热分解法制备了(Ru,Ti)氧化物涂层钛电极,用SEM、XRD、电化学工作站等手段对样品的性能和结构进行了表征。结果表明,含TiB2中间层的钛阳极表面涂层具有非连续状裂纹结构,钛基体和氧化物涂层的界面呈现紧密结合的状态,其电催化析氯性能优于传统钛阳极。选用TiB2中间层作为催化电极的载体,可改善基体和氧化物涂层的结合,延缓涂层的脱落,可避免基体和涂层间生成TiO2电阻膜,延缓涂层的失效;加入TiB2中间层可降低内阻,改善电子的传输能力,降低析氯电位,提高电极的催化活性和节能降耗。     

微弧等离子喷涂碳纳米管/纳米Al2O3-TiO2复合涂层高温性能研究

采用等离子喷涂技术制备了5wt%CNTs/Al2O3-TiO2复合涂层,借助SEM、热红联仪和RAM反射率测试系统对CNTs/Al2O3-TiO2复合涂层的组织结构、高温氧化性能、电磁特性进行了分析.结果表明:CNTs/Al2O3-TiO2复合涂层的组织结构致密、孔隙率低,CNTs分散均匀,碳纳米管与Al2O3-TiO2陶瓷粘结剂之间具有良好的界面相容性.在20～700℃高温氧化过程中,CNTs起始失重温度为471.29℃,CNTs/Al2O3-TiO2复合涂层的高温氧化性能有一定提高,起始失重温度从471.29℃提高到507.8℃,而碳纳米管的失重率从100%下降到33.68%.CNTs/Al2O3-TiO2复合涂层具有较好的高温吸波性能,25℃时复合涂层的反射率峰值为-7.86dB.随温度的升高,CNTs/Al2O3-TiO2复合涂层的反射率峰值不断减小,谐振频率向低频移动,300℃时复合涂层的反射率峰值为-12.88dB,小于-5dB频带宽为4.48GHz.