二氧化硅改性的二氧化銥電極電化學(xué)行為研究.pdf

1、在常見的析氧環(huán)境中，IrO2是最常用的陽極材料。單純的二氧化銥涂層電化學(xué)性能并不理想，而且電極涂層容易剝落，電極壽命短。在氧化銥涂層中加入其他惰性組元，可以提高活性氧化物的穩(wěn)定性，而且合理的配比還可提高電極的活性。已研究過的有It-Co涂層、Ir-Ta涂層、Ir-Sn涂層等，其中IrO2-Ta2O5被認(rèn)為是最理想的析氧用陽極材料。SiO2具有良好的電絕緣性及熱穩(wěn)定性，當(dāng)與其他組分混合時(shí)能夠均勻分散呈無定形態(tài)。我們先前的研究表明，Ti/I

2、rO2-SiO2電極具有非常高的電催化活性和較長的析氧壽命。在此基礎(chǔ)上，本論文對不同Si含量Ti/IrO2-SiO2電極的電化學(xué)表面結(jié)構(gòu)和析氧動(dòng)力學(xué)行為進(jìn)行了深入研究;同時(shí)，作為拓展，提出了一種利用電沉積SiO2薄膜作為模板電沉積制備IrO2電極的方法并對其基本電化學(xué)行為進(jìn)行了研究。
　　通過循環(huán)伏安(CV)曲線及電化學(xué)阻抗譜(EIS)研究了Ti/IrO2-SiO2電極的電化學(xué)表面結(jié)構(gòu)。CV曲線的積分電荷（q*）和雙電層電容(Cd

3、l)得出的結(jié)果一致表明，即隨著SiO2含量的增加，電極的“外部”和“內(nèi)部”表面活性點(diǎn)數(shù)目均增加。復(fù)合電極的電化學(xué)孔隙率（“外部”表面活性面積與“總體“活性面積的比值）比純IrO2電極高得多。盡管復(fù)合電極析氧反應(yīng)表觀電催化活性比純IrO2電極高，但是其“真實(shí)”電催化活性卻隨硅含量增加而下降。通過對經(jīng)過面積校正的極化曲線進(jìn)行數(shù)學(xué)分析，發(fā)現(xiàn)隨著硅組元含量增加電極速控步驟反應(yīng)常數(shù)k+1與k+2的值顯著減小。這意味著電極表觀電催化活性的提高僅僅是