鈦基金屬氧化物-稀土陽極涂層的制備及性能.pdf

1、本文嘗試采用了摻雜和梯度中間層方法來制備鈦基金屬多元氧化物-稀土陽極，并對制備出的陽極和傳統方法制備的陽極的結構和性能進行了分析和比較。 論文研究了摻雜Ir、Sn、Co、Ce、La元素的陽極涂層的電化學性能。分析結果表明：(1)摻雜Ir、Sn、Co均能明顯提高析氯、析氧電位差和延長陽極壽命。其中摻雜Ir元素對陽極析氯、析氧電位差和陽極使用壽命增加最多，綜合性能最佳。(2)摻雜適量的稀土元素Ce(摩爾分數0.3)、La(摩爾分數0

2、.5)均能降低陽極析氯電位，但摻雜La比Ce析氯電位更低，析氧電位更高。(3)摻雜適量稀土元素降低析氯電位的機理在于，摻雜適量稀土元素能降低陽極氧化物與溶液界面電阻，從而提高電極電催化性能，XRD分析表明La元素以氧化物LaRuO3固熔體的形式存在；(4)摻雜稀土DSA的最佳工藝條件為450℃，涂刷15次。 論文還研究了中間層對DSA性能和表面形貌的影響，結果表明添加Ir中間層能提高析氯、析氧電位差，延長陽極壽命，減少涂層裂縫。

3、在此基礎上，實驗將摻雜稀土La元素、Ir元素及梯度法結合起來，制備出性能優良的鈦基金屬多元氧化物-稀土陽極。采用析氯析氧曲線、SEM、電子探針、強化壽命測試、交流阻抗譜測試等方法對所制備的陽極涂層的結構、表面形貌、性能等進行了分析，分析結果表明：(1)采用梯度法制備的RuIrTiLa陽極涂層與普通涂刷法制備的龜裂型涂層相比，裂縫窄且短，分布不連續，此結構有利于延長陽極壽命；(2)采用梯度中間層法制備的RuIrTiLa陽極涂層保留了普通涂

4、刷法制備的陽極涂層的析氯電位低的優點。說明電極起電催化作用的是電極表面涂層，與涂層內層成分關系不大；(3)陽極壽命測試結果為近40h，進一步驗證了梯度法制備的陽極裂縫窄且短的結構具有使用壽命長的優點。(4)EDX定點元素面分析表明：各元素在涂層中分布較均勻，說明溶液涂覆法制備陽極涂層是合適的。(5)采用Rs(R1Q1)(R2Q2)L等效電路模型對陽極涂層的交流阻抗譜進行擬合，測量值和擬合值擬合的很好，說明選擇的等效電路是合適的。