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(tǒng)方法制備的陽極的結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)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(xué)性能。分析結(jié)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?jǐn)?shù)0.3)、La(摩爾分?jǐn)?shù)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L(fēng)aRuO3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(jié)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(chǔ)上，實驗將摻雜稀土La元素、Ir元素及梯度法結(jié)合起來，制備出性能優(yōu)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(jié)構(gòu)、表面形貌、性能等進(jìn)行了分析，分析結(jié)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(xù)，此結(jié)構(gòu)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(yōu)點。說明電極起電催化作用的是電極表面涂層，與涂層內(nèi)層成分關(guān)系不大；(3)陽極壽命測試結(jié)果為近40h，進(jìn)一步驗證了梯度法制備的陽極裂縫窄且短的結(jié)構(gòu)具有使用壽命長的優(yōu)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(jìn)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。