Ru-Ir-Sn-Ti／Ti氧化物涂層陽極的性能研究

1前言

  DSA(Dimensionally Stable Anode)電極是將貴金屬氧化物涂層涂覆于以鈦為主的基體表面，從而獲得具有電催化活性的一類電極材料。它屬于一種搪瓷電催化半導體，因其應用廣泛而得到了深入研列^[l-2]。

    活性涂層是電極實現電催化性能的根本^[3]，其中以涂層中含有Ti0₂、Ru0₂、Ir0₂等多元體系金屬氧化物的電極催化效果較好。有研究顯示，涂層中摻入賤金屬元素Sn，可有效避免在涂層材料制備過程及涂層性能中存在的不利因素，提高電極的搪瓷性、壽命以及半導體催化活性，這引起了研究人員的重視^[4]。

    DSA電極研究的主要內容是電極的制備方法，其主要目標是增強涂層與基板之間的結合力，提高電極整體物性，延長電極壽命，進一步實現電極的物理性能、電催化活性、耐用程度等的最優化。在各類研究中，中間層的制備受到了普遍關注。中間層可以有效增強涂層與基體的結合力，避免鈦基體鈍化，進一步提高氧化物涂層電極的壽命，提高電極的活性，從而成為一種較直接而簡便的提高電極性能的主要方法^[5]。本文采用熱分解法制備了具有不同中間層及金屬元素配比的Ru—Ir—Sn—Ti氧化物涂層陽極，考察了Sn的引入對電極性能的影響，從中選出較優的電極進行電化學性能和物理性能的對比分析，并對不同涂層配方和有無中間層時所制備的電極進行了比較。

2實驗部分   

2．1樣品的制備

    (1)鈦基體的預處理

    采用l mm厚的TA2級純鈦板，表面噴砂和除油后放入20％(質量分數)的草酸溶液中，加熱至96℃并保持一定時間。取出試樣后用蒸餾水洗干凈，然后置于無水乙醇中備用。

    (2)制備中間層

將氯銥酸和氯化鈷溶入異丙醇中配制成C0摩爾分數為33％的Ir0₂-CoO_x中間層涂液；將氯銥酸和氯化錫溶入無水乙醇中配制成Sn質量分數為75％的Ir0₂-Sn0₂中間層涂液。將刻蝕過的鈦板從無水乙醇中取出烘干后，均勻涂上已配制好的中間層涂液，以紅外燈照射干燥，然后置于箱式電阻爐中于400～500℃燒結10min。反復操作，制成氧化物中間層。中間層與表面活性氧化物層中的貴金屬摩爾比為l：40。

(3)制備活性氧化物涂層   

    母液的制備是將一定配比的H₂IrCl₆· 6H₂0、RuCl₃·nH₂0、SnCl₄·5H₂0和(C1₆H₃₆0₄)Ti在鹽酸、無水乙醇中按順序混合均勻。用毛刷將配制好的涂液均勻涂于基體的表面，然后將試樣放到電熱恒溫干燥箱內，在100～120℃下干燥10 min注：本站部分資料需要安裝PDF閱讀器才能查看，如果你不能瀏覽文章全文，請檢查你是否已安裝PDF閱讀器！