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Ru-Ir-Sn-Ti/Ti氧化物涂层阳极的性能研究

放大字体  缩小字体发布日期:2012-04-13  浏览次数:691

1前言

  DSA(Dimensionally Stable Anode)电极是将贵金属氧化物涂层涂覆于以钛为主的基体表面,从而获得具有电催化活性的一类电极材料。它属于一种搪瓷电催化半导体,因其应用广泛而得到了深入研列[l-2]

    活性涂层是电极实现电催化性能的根本[3],其中以涂层中含有Ti02、Ru02、Ir02等多元体系金属氧化物的电极催化效果较好。有研究显示,涂层中掺入贱金属元素Sn,可有效避免在涂层材料制备过程及涂层性能中存在的不利因素,提高电极的搪瓷性、寿命以及半导体催化活性,这引起了研究人员的重视[4]

    DSA电极研究的主要内容是电极的制备方法,其主要目标是增强涂层与基板之间的结合力,提高电极整体物性,延长电极寿命,进一步实现电极的物理性能、电催化活性、耐用程度等的最优化。在各类研究中,中间层的制备受到了普遍关注。中间层可以有效增强涂层与基体的结合力,避免钛基体钝化,进一步提高氧化物涂层电极的寿命,提高电极的活性,从而成为一种较直接而简便的提高电极性能的主要方法[5]。本文采用热分解法制备了具有不同中间层及金属元素配比的Ru—Ir—Sn—Ti氧化物涂层阳极,考察了Sn的引入对电极性能的影响,从中选出较优的电极进行电化学性能和物理性能的对比分析,并对不同涂层配方和有无中间层时所制备的电极进行了比较。

2实验部分   

2.1样品的制备

    (1)钛基体的预处理

    采用l mm厚的TA2级纯钛板,表面喷砂和除油后放入20%(质量分数)的草酸溶液中,加热至96℃并保持一定时间。取出试样后用蒸馏水洗干净,然后置于无水乙醇中备用。

    (2)制备中间层

将氯铱酸和氯化钴溶入异丙醇中配制成C0摩尔分数为33%的Ir02-CoOx中间层涂液;将氯铱酸和氯化锡溶入无水乙醇中配制成Sn质量分数为75%的Ir02-Sn02中间层涂液。将刻蚀过的钛板从无水乙醇中取出烘干后,均匀涂上已配制好的中间层涂液,以红外灯照射干燥,然后置于箱式电阻炉中于400~500℃烧结10min。反复操作,制成氧化物中间层。中间层与表面活性氧化物层中的贵金属摩尔比为l:40。

(3)制备活性氧化物涂层   

    母液的制备是将一定配比的H2IrCl6· 6H20、RuCl3·nH20、SnCl4·5H20和(C16H3604)Ti在盐酸、无水乙醇中按顺序混合均匀。用毛刷将配制好的涂液均匀涂于基体的表面,然后将试样放到电热恒温干燥箱内,在100~120℃下干燥10 min注:本站部分资料需要安装PDF阅读器才能查看,如果你不能浏览文章全文,请检查你是否已安装PDF阅读器!

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