Ru-Ir-Sn-Ti／Ti氧化物涂层阳极的性能研究

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-CoO_x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！