涂覆厚度对Ru-Ir-Ti氧化物阳极涂层电化学性能的影响.pdfVIP

第42卷 第3期 稀有金属材料与工程 、厂01．42． No．3 2013年 3月 RAREMET八L～LATERIAI，SANDENGNEERING March2013 涂覆厚度对Ru．Ir．Ti氧化物阳极涂层 电化学性能的影响 梁成浩，贾理男，黄乃宝，贾广鹏 (大连海事大学，辽宁大连116026) 摘 要：通过热分解法制备了不同涂覆层数的Ru—I卜Ti氧化物阳极涂层。采用物理分析和电化学测试技术研究了不同涂 覆层数氧化物阳极涂层的表面形貌、结构和电化学性能。结果表明，Ru—I卜Ti氧化物阳极涂层涂覆30层(15．55肛m)时， 涂层与钛基体结合牢固，具有较好的电催化选择性。此时，析氧电位达到1．52V，析氯电位为1．02V，电流效率高达 94．5％，伏安电量达到35mC／cm2，强化电解寿命长达525h。当涂覆层数达到40层(22．6pm)后，涂层呈疏松结构，表 面粗糙，裂缝变得宽而深，涂层出现脱落，附着力下降。 关键词：热分解法：Ru．I卜Ti氧化物阳极涂层；涂层厚度；电化学性能 中图法分类号：TGl74．41 文献标识码：A 文章编号：1002-185x(2013)03-06ll-05 尺寸稳定阳极Ⅲ(DSA)因在溶液中高度稳定性及 高的析氧电位，低的析氯电位，具有优异的电催化活性 和较长的使用寿命，至今已在氯碱工业[2】、水电解[3]、 醇体积比为3：1的混合溶液中，待完全溶解后，加入氯 废水处理[4]、有机物合成及电沉积工业[5】、阴极保护‘61、 电镀[71、电解防污[71等多种领域得到了应用。在电化学配制好的钛酸四丁酯溶液，配成所需涂液。 工业中，作为电极材料必须满足以下要求[8】：(1)具有良 将涂液用毛刷均匀的涂覆在经过预处理的钛基体 表面，于200℃的烘箱中干燥10min，再放入450℃的 好的导电性能；(2)耐腐蚀性强；(3)机械性能好，易加 工；(4)寿命长，费用低；(5)对电极反应具有良好的电高温反应炉烘烤15min，冷却至室温，重复上述步骤， 催化性能。 直到涂层达到所需要的厚度或层数后，最后将试样置于 DSA常采用热分解法制备，具体工艺是将金属氯 450℃的高温反应炉中氧化烧结1h，随炉冷却至室温。 化物或金属醇盐配制成金属离子分散均一的涂液，涂覆 在基材上形成致密、均匀，而性能稳定的涂层。因而， DsA的性能不仅和金属氧化物涂层体系及成分含量有 关，而且与基体材质、基体表面预处理方法和工艺、表 衍射仪(Ⅺ①)分析阳极涂层结构。 面粗糙度、涂液浓度、溶剂类型、添加剂、涂制工艺和 采用三电极体系，以铂片为辅助电极，饱和甘汞电 参数、热氧化气氛、涂刷次数及涂层厚度等密切相关[91。 极为参比电极，Ru—Ir．Ti氧化物阳极涂层为研究电极， 当基材处理工艺和涂液工艺均一致时，在实际涂覆过程 电化学测量仪器为IM一6电化学工作站。在3．5％NaCl 中，涂覆厚度对阳极涂层的结构、性能以及涂层的载量 溶液中测试循环伏安曲线，扫描电位范围为_0．6～1．2 都将产生较大的影响。 V，扫描速度为20mv／s，循环次数为5次；伏安电量 本研究采用热分解法制备氧化物阳极涂层，考察不 口奉以最后一次循环的积分电荷表示，电位积分范围为 同涂覆厚度对阳极涂层结构、电化学性能和阳极涂层寿 0．5—1 kHz～30mHz， V。交流阻抗测量频率范围为10 命的影响。 mV。 交流扰动振幅为10 以