钛基钌系氧化物涂层阳极电催化水处理活性与失活

电催化氧化是一种环境友好型水处理技术。钛基钌系氧化物涂层阳极在电催化水处理中的活性与失活对其使用效率和寿命至关重要。钛基钌系氧化物涂层阳极电催化活性主要来源于氧化物原子桥位产生的活性位及表面电子态，活性机理可归为价态转变、晶格氧输运及原位吸附活性位的产生。阳极失活主要是涂层溶蚀、TiO2钝化膜生成和涂层“毒化”等原因造成。通过增加中间层、掺杂、构建梯度型涂层及消除p-n结等途径可抑制阳极失活，提高使用寿命。     

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。     

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     

n-TiO2阴极电沉积纳米金属铂及其电化学特性

用两步法对钛基材进行阳极氧化，然后用阴极电沉积方法制备出纳米级铂镀层Ti／TiO2．Pt阳极，用场发射电子扫描显微镜（SE-SEM）分析了Pt沉积前后的表面形貌，并测试了其晶粒度。结果表明，Pt晶粒度大小为80nm～130nm，阳极不仅具有与铂阳极相似的电化学行为特征，而且通过Pt掺杂明显改善月．TiO2电极的电催化活性，并随着沉积Pt时间的增加，其电催化活性提高。     

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。     

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。     

[例52]熔盐法在钛基涂层阳极修复中的应用

<正>钛基涂层阳极是以钛为基体,并在其表面涂覆铂族元素氧化物为主要组分的电催化活性涂层的电极材料,简称钛阳极,广泛应用于氯碱工业、水处理、电冶金、电镀等领域。钛阳极失效后,其表面仍有一定量的贵金属涂层,采用科学合理的方法将失效后的钛阳极进行重涂修复,既可以节约钛基材以及机加工成本,还可以回收贵金属资源。钛阳极的修复需先去除失效涂层,其传统方法主要有喷砂法、酸煮法和电解     

电化学沉积法制备钛基HA涂层

在钛基材表面获得羟基磷灰石（HA）涂层以改善钛与生物体的相容性，本项工作采用电沉积的方法在阳极氧化处理过的钛基体上制备了羟基磷灰石涂层。用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）等手段对涂层进行了表征。试验结果表明：电沉积初期的羟基磷灰石涂层呈多孔层片状：随电压、时间、电解液浓度的增大，涂层变厚，层片呈花瓣状发散排列：对基体阳极氧化处理有助于提高钛基与涂层的结合强度。     

制备条件对钛基IrO2+Ta2O5涂层阳极性能的影响

研究了基体喷砂处理，涂制母液溶剂体系，添加剂等制备技术对热分解法制备钛基IrO2 Ta2O5阳极组织结构，性能的影响，结果表明，基体经喷砂处理后与氧化物涂层间的结合力加大，其阳极寿命明显提高，采用有机溶剂制备的涂层表现出典型的裂纹形貌，且晶粒细化，增大了阳极的电化学活性表面，从而提高了阳极的析氧电催化活性，加入适量添加剂可以改善涂层的致密度，能够有效地抑制活性组元的溶解，并阻止电解液在涂层中的渗透，延长了阳极的使用寿命，实验表明，添加剂含量为0．7％时改善效果最为明显。     

晶化处理对HA/(HA+TiO2)涂层组织结构的影响

用X射线衍射仪（XRD）、电子探针（EPMA）等检测手段，以晶化处理对大气等离子喷涂法在纯钛表面制备的HA／（HA＋TiO2）复合涂层为研究对象，探讨了晶化处理对HA／（HA＋TiO2）涂层组织结构和成分分布的影响。结果表明：晶化处理后HA／（HA＋TiO2）涂层结晶度明显提高；（HA＋TiO2）过渡层中交替分布的HA和TiO2结合致密；涂层表面裂纹比对应纯HA涂层细小，涂层内部结合致密，证实TiO2的加入具有缓和应力的作用。     

钛基金属氧化物阳极的研究进展

本文介绍钛基金属氧化物阳极技术及应用。从降低成本的角度论述了钛基金属氧化物阳极技术发展的两大方面，一是降低阳极本身的成本，二是降低阳极的运行成本。根据涂层所采用的活性组分对钛基金属氧化物阳极进行了分类，并说明了各类阳极的主要用途。介绍了目前钛基金属氧化物阳极的研究进展及发展前景。     

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.     

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...     

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…     

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.     

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。     

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。     

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.