嵌入二氧化锡纳米晶对热分解制备钌锡氧化物复合涂层钛阳极形貌结构和电化学性能的影响

通过溶胶凝胶法制备了SnO2纳米晶,并加入Ru-Sn涂液中刷涂到钛阳极上,经过热分解制备了SnO2纳米晶含量不同的RuO2-SnO2涂层。采用X射线衍射仪和扫描电镜分析了涂层的相成分和结构,通过循环伏安法测试了电极的电容性能,通过析氧电位表征了电极的电催化活性。结果表明,引入SnO2晶种后,涂层最显著的变化是形成了SnO2、RuO2基固溶体和(Sn,Ru)O2金红石固溶体三相组织。当SnO2晶种的摩尔分数为20%时,电极具有最高的活性。

不同浓度盐酸刻蚀对钛基锡锑钌氧化物涂层电极活性和寿命的影响

钛基体的酸刻蚀是钛基氧化物涂层电极能否在湿法冶金中应用的关键前处理步骤。采用不同质量分数(5%,10%,15%,20%,25%)的盐酸溶液刻蚀钛基体并制备钛基锡锑钌氧化物涂层电极。通过扫描电镜、电化学工作站及加速腐蚀测试对电极的表面形貌、电催化活性及强化寿命进行了表征,以获得钛基体刻蚀的最佳盐酸浓度。结果表明:随着盐酸浓度升高,钛基体表面腐蚀的程度加深,孔径变大,从纳米级至数微米,扩孔腐蚀起主导作用;随着盐酸浓度的升高,刻蚀后制备的涂层电极的析氧过电位和电荷传递电阻先减小后增大,伏安电量先增大后降低;当盐酸浓度为20%时,刻蚀后制备的涂层电极的析氧过电位最低,其值为274.6 m V(500 A/m^2),电荷传递电阻最低,为0.216 5Ω·cm^2,伏安电量最高,达0.029 9 C/cm^2;在150 g/L H2SO4溶液中以1 A/cm^2的电流密度条件进行加速寿命试验结果显示,浓度为20%的盐酸刻蚀后制备的电极具有最长的使用寿命,其电极寿命为80 h,是浓度为5%的盐酸刻蚀后制备的电极寿命的2.85倍。

烧结温度对嵌入SnO_(2)钌锡涂层电化学性能的影响

通过溶胶凝胶法制备了SnO_(2)纳米晶,并将摩尔分数为20%的SnO_(2)纳米晶加入Ru–Sn涂液中。在钛上涂覆后经过不同温度烧结,制得RuO_(2)–SnO_(2)涂层。通过循环伏安法测试了钛涂RuO_(2)–SnO_(2)电极的电容性能和催化活性点,通过Tafel曲线表征了其对析氧反应的电催化活性。结果表明,270℃下热分解得到的涂层电极具有最高的电催化活性。