钛基体上IrO2+MnO2涂层的表面形貌和电催化活性

对表面粗糙度不同的钛(Ti)基体进行抛光和喷砂处理,通过H2IrC16和Mn(NO3)2水溶剂在处理后的基体上制备IrO2+ MnO2涂层.采用扫描电子显微镜(SEM),场发射扫描电子显微镜(FESEM),循环伏安法(CV)和阳极极化曲线研究了不同表面粗糙度的IrO2+MnO2涂层的表面特性,结构和电催化活性.在所有通过喷砂处理的基体表面上制备的IrO2+MnO2涂层中,都可以分离出二氧化铱纳米棒,但通过抛光处理的涂层不能形成.通过喷砂处理的IrO2+MnO2涂层的qT,q.,qi和i/qT值远远高于抛光处理的涂层.表面粗糙度为1.3 μm的IrO2+MnO2涂层比其他涂层具有更好的电催化活性.     

钛基体上IrO_2+MnO_2涂层的表面形貌和电催化活性（英文）

对表面粗糙度不同的钛(Ti)基体进行抛光和喷砂处理,通过H2IrCl6和Mn(NO3)2水溶剂在处理后的基体上制备IrO2+MnO2涂层。采用扫描电子显微镜(SEM),场发射扫描电子显微镜(FESEM),循环伏安法(CV)和阳极极化曲线研究了不同表面粗糙度的IrO2+MnO2涂层的表面特性,结构和电催化活性。在所有通过喷砂处理的基体表面上制备的IrO2+MnO2涂层中,都可以分离出二氧化铱纳米棒,但通过抛光处理的涂层不能形成。通过喷砂处理的IrO2+MnO2涂层的qT,qo,qi和i/qT值远远高于抛光处理的涂层。表面粗糙度为1.3μm的IrO2+MnO2涂层比其他涂层具有更好的电催化活性。     

Ti基氮化处理对IrO2-Ta2O5涂层阳极服役性能的影响

采用热分解法制备钛基IrO2-Ta2O5涂层阳极,钛基体经喷砂和酸蚀处理后分别在550、600、650、700和750℃下的高纯氮气气氛下进行氮化处理,研究钛基体氮化处理对IrO2-Ta2O5涂层钛阳极寿命和电催化活性的影响。结果表明:经550℃氮化处理时,钛基体表面酸蚀产生的TiH2未大量分解,同时生成钛的氮化物,表面形成一层氢化物和氮化物膜,有利于IrO2的成核和晶粒细化,IrO2-Ta2O5涂层具有多孔性特征,且电极表面析出的活性物质IrO2晶粒尺寸更小、分布更均匀,平均晶粒尺寸小于20 nm,具有较佳的电催化活性和较长的寿命,加速寿命和伏安电荷值分别达到1 066 h和68.4 mC/cm2。     

草酸浸蚀对氧化物阳极形貌及电催化性能的影响

钛基体涂覆铱钽氧化物阳极制备过程中对基体喷砂并进行不同时间的草酸浸蚀．环境扫描电镜、析氧极化曲线、电化学阻抗谱测试表明,草酸对钛基体的腐蚀速度及涂层载量(Ir含量)随腐蚀时间的延长先增大后减小．经过适当时间酸蚀处理后的基体上制备的氧化物阳极均匀致密,其电化学活性表面积大,析氧电催化活性提高,并具有较长的使用寿命。     

Ti基RuO2-CeO2-SnO2涂层阳极的电催化性能

利用热分解法制备了不同CeO2含量的Ti基RuO2-CeO2-SnO2涂层阳极, 通过循环伏安曲线和电化学阻抗谱测试了所制备的涂层阳极的电催化性能, 并用扫描电镜对涂层阳极的表面形貌进行了观察. 结果表明 制备温度对涂层阳极的性能有很大影响, 在涂层阳极中引入CeO2可以增加RuO2-CeO2- SnO2涂层的有效活性表面积, 从而提高涂层阳极的电催化活性, 且CeO2含量的最佳摩尔分数为0.4.     

喷砂工艺对钛阳极表面形貌、电催化活性和寿命的影响

通过扫描电镜、X射线衍射、阳极极化曲线和加速寿命等试验研究基体喷砂预处理对Ti/IrO2·Ta2O5阳极的表面形貌、析氧电催化活性和寿命的影响。结果表明:钛阳极表面形貌受喷砂工艺压力和磨料粒度的影响,喷砂压力对钛基体的粗糙度Ra贡献大,在磨料粒度相同的情况下,粗糙度近似与压力成正比;基体的粗糙度Ra的不同影响涂层的表面形貌和晶粒尺寸,随着Ra增大,涂层中活性组元IrO2的晶粒得以细化;基体的粗糙度Ra值对晶粒形核生长、阳极的电催化活性和寿命的影响是重要的,但并非Ra越大,晶粒析出越多,直接的影响因素是基体表面微观凸起的数量;表面微观凸起的数量影响到阳极的电催化活性,IrO2晶化的量越多,析氧电流就越大;基体的粗糙度Ra并非与钛阳极的寿命成正比;基体的粗糙度Ra为3.6μm的阳极析氧催化活性和寿命分别提高7%～36%和63%～72%,兼具最佳的析氧催化活性和最长的寿命。     

TiN基IrO2＋Ta2O5涂层电催化性能研究

采用热分解法制备了一种以离子镀TiN膜为基体的IrO2＋Ta2O5涂层电极，通过极化曲线、循环伏安、电化学阻抗谱等电化学方法并结合扫描电镜、X射线能谱和X射线衍射研究了涂层的析氧电催化活性，并对460℃制备的涂层进行强化寿命实验。结果表明：涂层呈多孔、多裂纹的显微结构和多层电化学结构；制备温度对涂层表面形貌和电催化活性影响很大；该涂层阳极在保持了高电催化活性的同时，其使用寿命高于传统Ti基阳极，说明TiN作为此类催化电极的载体是可行的。     

RuO2、IrO2和Ta2O5多元氧化物涂层阳极的研究

采用H2IrCl6·H2O、RuCl3·3H2O、TaCl5及添加剂组成的复合溶液，利用溶胶-凝胶法工艺在钛基体和预镀钽的钛钽表面氧化烧结形成活性RuO2、IrO2和Ta2O5组成的多元金属氧化物涂层阳极.制备了混合金属氧化物涂层并对制备工艺及其对氧化物涂层结构和化学成分的影响进行了研究.结果表明，H2IrCl6·H2O的含量对氧化物涂层和涂层结合力有直接影响，在IrO2(H2IrCl6·H2O当量换算)含量达到7%～8%(mass)时，涂层的孔隙率出现了最低值；当热氧化烧结温度在400 ℃～500 ℃时，涂层的孔隙率出现了最低值；在钛基体预镀钽后再热分解形成RuO2、IrO2和Ta2O5涂层的表面裂纹较直接形成混合金属氧化物涂层的少.     

钛基Ru-La-Sn涂层阳极的电催化性能

利用热分解法制备了不同La含量的钛基Ru-La-Sn涂层阳极，通过开路电位测试、循环伏安测试、阳极极化曲线测试和电化学交流阻抗谱测试研究了所制备涂层的电催化活性，并用扫描电镜对涂层阳极的表面形貌进行了观察。测试结果表明，制备温度对涂层阳极的表面形貌有很大影响，在涂层阳极中引入La可以提高涂层阳极的电催化活性，且La引入的最佳值为0．2(摩尔分数)。Ru-La-Sn涂层阳极电催化性能提高的原因在于La的引入可以增加涂层的有效活性表面积。     

电化学刻蚀对钛基IrO2-Ta2O5电极性能的影响

采用电化学刻蚀处理钛基材，再通过涂覆、烧结的方法制备出钛基IrO2-Ta2O5电极。与喷砂处理相比，经电化学刻蚀处理后，钛基材表面的凹坑分布更均匀，涂覆涂层后的钛基IrO2-Ta2O5电极的表面凹坑深浅均匀，呈规则分布。强化寿命测试结果表明，经电化学刻蚀处理后制备的钛电极强化寿命平均值达到20d，比喷砂处理后制备的电极寿命（16d）显著提高20％；电化学刻蚀处理后制成的钛电极析氧电位为1．62—1．73V，明显低于喷砂后制备的钛电极（1．92V），电解时可降低电耗。     

EFFECT OF SnO_2 ADDITION ON THE SERVICE LIFE AND ELECTROCHEMICAL PROPERTIES OF Ti/IrO_2,+Ta_2O_5 ANODES IN PHENOLSULFONIC ACID SOLUTION

1. IntroductionSince the discovery more than 30 years ago[1] t Ti based oxide anodes with various mixtures have been applied in different electrochemical fields. Amollg that, RllOZ TiOZ hasbeen successfully used in chlor-alkali indllstry[2] 9 and Ti/IrOZ TaZOS allode was generallyverified as the best binary mixture for oxygen evolution in acid media due to its goodelectrocatalytic activity and high durability[3--5]. However, in an extreme electrolyte, thesuitability of this anode is doub…     

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。     

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     

金属氧化物阳极的失效行为研究

对RuTiSn、RuTiIrSnCo、IrTiTa和Pt/Ti电极在1mol/LH2SO4中的强化电解失效行为进行了研究.结果表明:IrTiTa阳极的强化电解寿命最高,Pt/Ti电极次之,RuTiSn电极最低.氧化物层的溶解消耗、剥落以及在活性层和基体间有钝化膜生成是氧化物阳极失效的几种主要原因,每种电极失效均是多种因素共同作用的结果,但不同的阳极有着不同的导致失活的主导因素.针对氧化物阳极的失效原因,提出了氧化物阳极性能改进的可能途径.     

钛基金属氧化物阳极的耐用性研究进展

本文较全面地介绍了钛基金属氧化物阳极失效的几个主要原因:涂层溶蚀、涂层剥落、钛基体钝化、涂层"毒化"、机械损坏、不合理的工况条件等;并根据目前国内外采取的措施进行归纳和总结,提出了提高钛基金属氧化物阳极寿命的对策,为电化学稳定性更高的新型金属氧化物阳极的研制提供思路。     

海水电解用金属氧化物阳极的失活机理

海水电解制氯用钛基金属氧化物阳极的等效电路可用LR5（QdlRct）（QfRf）来描述，上反映了阳极涂层复杂的微观结构，（QdlRct）对应电极／溶液体系的电化学特征，（QfRf）反映了涂层内表面／钛基体之间的物理阻抗。在阳极失效前后，Qdl和Rct没有发生突变，而Qf和Rf发生了突变，EIS谱图上发生明显的变化。SEM和EPMA分析表明，失活后表面还有一定的活性组分存在。阳极失活的主要原因是在钛基体和涂层之间形成了不导电的TiO2层，而阳极活性组分的电化学溶解和涂层的机械脱落不是阳极失活的主要原因，但对生成不导电TiO2有促进作用。     

Influence of heat treatment temperature on the electrochemical properties and corrosion behavior of RuO2-TiO2 coating in acidic chloride solution

MMO (mixed metal oxide) anodes were prepared by depositing 60RuO₂-40TiO₂ coating on titanium substrate by the thermal decomposition of Ru and Ti chloride solution. The thin oxide films were prepared at different calcination temperatures. The effect of heat treatment temperature on electrochemically active surface area was investigated by cyclic voltammetry. Stability of the mixed oxide coating during electrolysis was evaluated in 0.5 M NaCl solution using cyclic voltammetry (CV), scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive X-ray analysis (EDX) and potentiodynamic polarization. The changes in voltammetric charge, current density and Tafel slope of cholrine evolution reaction with time were monitored during the electrolysis. The morphology and surface composition of the oxide coated anodes before and after accelerated life test (ALT) were analyzed. Deactivation process of the oxide coated anodes was also studied. High temperature preparation of the coatings can change the deactivation mechanism and improve the anodes stability through the changes in electrochemical porosity. Based on the obtained results, different mechanisms for degradation in electro catalytic activity were discussed.     

添加Sn后IrO_2/Ti阳极在30%H_2SO_4中放氧行为研究

对IrO2/Ti、SnIrO2/Ti、引进阳极3种涂层阳极的组织、结构、电化学性能、抗钝化性能进行了研究,并着重分析了Sn元素在涂层中所起的作用,结果表明添加Sn的IrO2/Ti阳极具备优异的电催化及抗钝化性能的结论,可作为硫酸中使用的电极材料.     

IrO2＋Ta2O5系钛基改性涂层阳极和失效特点

研究了Ti／（IrO2＋Ta2O5）涂层阳极钛基表面不同改性条件下的表面形貌，截面扫描和界面元素分布，电解强化寿命和失效机理。结果表明，钛基体表面改性对涂层表面形貌没有根本性影响，表面改性的涂层阳极在槽电压-电解时间曲线上具有很长的平台期，显示出很好的强化寿命，平台期的主要失效特点在于涂层的电化学溶解，溶解从“龟裂”处始发，并且逐层进行。     

超声掺Bi二氧化铅电极电氧化降解2-氯苯酚研究

目的提高Pb O_2/Ti的使用寿命、对目标反应物的电氧化催化活性及选择性。方法以覆有Sn O_2+Sb_2O_3的Ti网为阳极,分别在Pb(NO_3)_2、Na F混合溶液及Pb(NO_3)_2、Na F、Bi(NO_3)_3组成的掺Bi混合溶液中,在电沉积液p H=2、60℃、电沉积电流密度为0.04 A/cm~2的条件下,进行常规电沉积及超声电沉积1 h,制备出Pb O_2/Sn O_2+Sb_2O_3/Ti,Bi-Pb O_2/Sn O_2+Sb_2O_3/Ti,Pb O_2(ultrasonic)/Sn O_2+Sb_2O_3/Ti,Bi-Pb O_2(ultrasonic)/Sn O_2+Sb_2O_3/Ti 4类二氧化铅电极。在硫酸溶液中测定其加速寿命,用稳态极化曲线分析电催化性及选择性,以2-氯苯酚的电氧化降解反应为模型反应,考察电解2-氯苯酚废水的处理效果,用X射线衍射仪和电子扫描电镜表征沉积层晶相和形貌。结果 Bi-Pb O_2(ultrasonic)/Sn O_2+Sb_2O_3/Ti的加速寿命比Pb O_2/Sn O_2+Sb_2O_3/Ti提高了54%。电氧化降解2-氯苯酚溶液4 h后,以掺Bi二氧化铅电极为阳极,相比于二氧化铅电极,对2-氯苯酚的脱除率提高了19%,槽压降低了7%,稳态极化曲线和电氧化降解2-氯苯酚溶液试验反映了相同的结论。结论超声波环境和Bi掺杂显著提升电极的性能,掺Bi的二氧化铅沉积层表现出较高的电催化性和电氧化2-氯苯酚的选择性,超声电沉积二氧化铅能增大电极比表面积,提高电极的表观催化活性和电极加速寿命。