铱钴涂层钛阳极的组织结构与析氧性能

通过热分解法在制备了不同摩尔配比的IrCo氧化物涂层,并通过XRD分析了涂层的组织结构,通过循环伏安,析氧电位及强化寿命测试研究了Ti基IrCo涂层的电催化活性。结果表明,Co组元的添加可以明显细化活性组元IrO2的晶粒,有效降低涂层的析氧电位,当w(Co)=30%铱钴涂层比纯铱涂层的强化寿命提高了40%。

钛基RuO_2-PAN活性阳极的研制

利用正交设计系统研究了钛基RuO_2-PAN电极的制备,寻找出了最佳电极制备条件。并利用动电位扫描法测量了锌电沉积条件下电极极化曲线,得到了具有在工业电流密度(i=500A·m^(-2))下较低析氧过电位(η=0.208V)的节能阳极。考察了电极使用寿命,并求出了其动力学参数a,b,i_0值。

IrO_2·Ta_2O_5涂层钛电极电化学性能的研究

与PbAg电极、RuTi涂层电极相比,IrTa涂层钛电极析氧电极电位较低,电催化活性高.测量析氧 电极电位时,用汞-硫酸亚汞电极(MSE)作参比电极,可避免溶液不同带来的测量误差.IrTa涂层钛电极 适合在较高槽电压下电解运转.

Sb_(2)O_(3)掺杂对钛基IrO_(2)-Ta_(2)O_(5)-Sb_(2)O_(3)涂层阳极性能的影响

采用热分解方法制备不同Sb_(2)O_(3)含量(Sb摩尔分数为1%、3%、5%和8%)的钛基IrO_(2)-Ta_(2)O_(5)-Sb_(2)O_(3)涂层阳极(Ir与Ta的物质的量比为7∶3)。采用扫描电镜对比了不同Sb摩尔分数时所得IrO_(2)-Ta_(2)O_(5)-Sb_(2)O_(3)涂层的表面形貌。通过极化曲线和循环伏安曲线测试以及强化寿命试验,研究了Sb摩尔分数对钛基IrO_(2)-Ta_(2)O_(5)-Sb_(2)O_(3)涂层阳极电催化活性和使用寿命的影响。结果表明,掺杂适量Sb_(2)O_(3)后,钛基IrO_(2)-Ta_(2)O_(5)-Sb_(2)O_(3)涂层阳极的表面裂纹增大,催化活性表面积增大,电催化活性得到改善。随Sb摩尔分数增大,阳极的强化寿命先增大后减小。当Sb摩尔分数为3%时,所得的钛基IrO_(2)-Ta_(2)O_(5)-Sb_(2)O_(3)涂层阳极的强化寿命最长,综合性能最佳。

PEM水电解用多层钛网析氧阳极制备及性能研究

以钛网为扩散层基体,氯铱酸为前驱体,采用浸渍-热解法制备了IrO_2/Ti析氧阳极,进一步采用热压法制备膜电极.综合扫描电镜、循环伏安、交流阻抗、单池性能曲线测试及阳极寿命强化测试,研究了不同层数钛网析氧阳极对性能及寿命的影响.结果表明:与单层钛网析氧阳极比较,采用双层钛网析氧阳极,积分电荷由84.27 m C/cm2增至153.12 m C/cm2,电极电化学反应阻抗由7.38Ω·cm2降低至3.03Ω·cm2,单池性能得到提升.寿命强化测试表明,采用双层钛网析氧阳极在稳定性及寿命方面有显著提升,稳定运行时间由30 h增加到了53 h.

析氧型贵金属涂层钛阳极的研究进展

贵金属涂层钛阳极是近年来发展起来的具有广阔应用前景的新型阳极,尤其在以有色金属电解为代表的电化学体系中,展示出巨大的发展潜力。文章综述了国内外析氧环境中贵金属涂层钛阳极的研究和开发方面的重要工作和进展,其中重点阐述了IrO_(2)-Ta_(2)O_(5)涂层不同方法的改性研究。评述了各制备方法的优势和不足。同时,简单介绍了贵金属涂层钛阳极的失效机理,并对贵金属涂层钛阳极的发展进行了展望。

含锡锑中间层的析氧阳极的制备及性能研究

从延缓涂层钛阳极基体钝化的角度出发,采用热分解法制备了含SnO2–Sb2O5中间层的钛基铱钽电极。利用扫描电镜、X射线衍射、能谱等方法对Ti/SnO2–Sb2O5/IrO2–Ta2O5阳极表面的形貌、相结构、元素组成和电化学性能进行了分析。结果表明,Ti/SnO2–Sb2O5/IrO2–Ta2O5阳极的使用寿命较Ti/IrO2–Ta2O5阳极有大幅度的提高,并且具有更高的电催化活性。Ti/SnO2–Sb2O5/IrO2–Ta2O5是一种在酸性环境中非常具有前景的析氧阳极。

涂层电极的40年

钛阳极也称DSA,是以金属钛为基体在其表面涂覆以铂族元素氧化物的一种电极材料。总结了40年来DSA在电解工业中的应用概况。对各种型号的析氯电解用DSA涂层组分及其特点进行了说明,同时,对应用于硫酸电解、铜箔制造、印刷电路基板电镀、钢板镀锌和三价铬电镀等工业中的DSA进行了介绍。指出了今后的发展方向。

Ti/IrO_(2)-RuO_(2)-SnO_(2)阳极的制备与性能研究

采用热分解法制备了Ti/IrO_(2)-RuO_(2)-SnO_(2)阳极,并利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对Ti/IrO_(2)-RuO_(2)-SnO_(2)阳极涂层进行分析;在硫酸溶液中对Ti/IrO_(2)-RuO_(2)-SnO_(2)阳极性能进行循环伏安曲线(CV)、极化曲线(LSV)、电化学阻抗谱(EIS)测试。结果表明,添加Sn可细化涂层晶粒和改变涂层形貌,与Ti/IrO_(2)-RuO_(2)阳极相比,Ti/IrO_(2)-RuO_(2)-SnO_(2)阳极析氧电位更低、电催化活性更好。Sn质量为涂层氧化物总质量3%时所得Ti/IrO_(2)-RuO_(2)-SnO_(2)阳极综合性能最好,此时,阳极析氧电位为0.802 V(Vs.MSE),伏安电荷q=286.01 mC/cm,具有很好的析氧催化活性。

含Mn涂层钛阳极的制备及性能

采用热分解法制备了不同含锰涂层钛阳极,对比测试了不同含锰涂层钛阳极的性能。对所制备钛阳极涂层成分和形貌进行了X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)检测分析。通过循环伏安曲线(CV)、极化曲线(LSV)和加速寿命实验(ALT)测试,探究了涂层钛阳极在硫酸溶液中的电化学行为。结果表明,不同元素组成的涂层钛阳极表面形貌具有明显的差异,Mn可以明显改善涂层的形貌结构和催化性能,提高涂层的耐腐蚀性。通过对比,Ti/IrO_(2)-RuO_(2)-MnO_(2)涂层阳极综合性能最好、强化电解寿命可达114 h,具有很好的吸氧催化活性和稳定性。

涂液浓度对Ti基IrO_(2)-MnO_(x)阳极涂层形貌及析氧性能的影响

采用溶胶凝胶法在TA1钛基体上制备了IrO_(2)–MnO_(x)涂层阳极,探析了涂液浓度对阳极涂层结构和电催化析氧性能的影响。结果表明,阳极涂层中的Ir会以金红石型IrO_(2)的形式存在,Mn则以非晶态Mn_(3)O_(4)的形式存在。阳极涂层表面呈现“类山脊状”形貌,涂液浓度的升高会提高涂层的结晶度和表面裂痕数量,但不会对涂层的表面粗糙度产生显著影响。阳极涂层的析氧催化活性表面积主要是易与电解液接触的外活性表面积,涂液浓度的变化对其影响较小。阳极的电催化析氧活性和稳定性随着涂液浓度的升高会呈现出先提高后降低的趋势。涂液浓度为0.3 mol/L时所得阳极的使用性能最优。在0.5 mol/L的硫酸溶液中,50 mA/cm^(2)的电流密度下,其析氧过电位为280 mV,预计寿命长达3年。

SiO_2含量对Ti/IrO_2–Ta_2O_5–SiO_2析氧阳极的电催化活性及稳定性的影响

以钛板为基体,通过热分解H2IrCl6、TaCl5和H2SiO3的混合涂液制备了Ti/IrO2–Ta2O5–SiO2阳极,研究了SiO2含量对Ti/IrO2–Ta2O5–SiO2阳极电催化活性及稳定性的影响。结果表明:掺杂SiO2后Ti/IrO2–Ta2O5–SiO2阳极电催化活性降低;适量SiO2可以提高Ti/IrO2–Ta2O5–SiO2阳极稳定性。当涂液中Si的摩尔分数为5%时,Ti/IrO2–Ta2O5–SiO2阳极的稳定性最好;当Si的摩尔分数达到20%时,其稳定性低于未掺SiO2的电极的稳定性。

酸性氧化电位水商用电极的性能及其制水杀菌效果

目的研究几种典型的制备酸性氧化电位水(EOW)的商用电极的性能,并评价了其所制备的EOW水质、能耗与杀菌效果。为制备EOW的电极选择涂层金属元素和制备涂层钛阳极提供参考。方法采用扫描电镜(SEM)观察、析氯/析氧电位、强化寿命测试及悬液定量杀菌试验进行研究。结果 B3和B4都是呈典型龟裂"岛状"形态的涂层钛电极,含较多Ru、Ir及少量Pt元素,表面细小簇状晶粒的析出有助于提高涂层活性;B3和B4的析氧电位较低,与其涂层上含有的对析氧反应具有优良催化活性的RuO2和IrO2有关;电极寿命大小为:B3>B4>B2,水质达标时单位能耗为:B2>B4>B3。结论电极性能受涂层成分、活性组元素含量、结构形貌等因素的影响;B2、B3和B4对析氯反应的催化活性高于析氧反应,都是偏析氯型电极;用B4制备的EOW对金黄色葡萄球菌具有较强的杀灭能力。

SnO_2掺杂IrO_2–Ta_2O_5涂层阳极的电催化活性及稳定性

采用热分解法制备了不同SnO2含量(Sn摩尔分数为7.7%、14.3%和20.0%)的Ti基IrO2–Ta2O5–SnO2涂层阳极(Ir与Ta的摩尔比为2∶1),通过循环伏安法、极化曲线测试和交流阻抗谱分析了涂层的电催化活性,采用强化寿命试验测试了阳极的耐腐蚀性能。结果表明,掺杂SnO2后,Ti基IrO2–Ta2O5涂层阳极的催化活性表面积增大,但是析氧电位及涂层的总电阻也增大,耐腐蚀性能降低。SnO2含量为7.7%时综合电催化性能最佳。