基于TNTs中间层的钌铱钽氧化物阳极制备及强化寿命研究

摘要：

目的 通过TNTs(TiO2纳米管阵列)中间层的引入以及涂层成分调控,制备具有优异析氯性能的长寿命金属氧化物阳极.方法 采用阳极氧化法及热处理工艺,在钛基体上原位生长导电性良好、化学性质稳定的TiO2纳米管阵列,进而通过涂覆、热分解法制备不同组成的RuIrTa氧化物复合电极.利用场发射扫描电镜(FESEM)、X射线衍射仪(XRD)等仪器,对电极的微观形貌、成分及晶体结构进行表征.借助循环伏安曲线、加速腐蚀试验研究电极的析氯活性及强化寿命,重点考察了涂覆液配比以及涂覆量等对电极性能的影响,并通过析氯实验研究了所制备的氧化物阳极对水体中氯离子的降解效率.结果 TNTs中间层可以有效减小电极表面涂层的裂纹数量及裂缝间隙,所制备的含TNTs中间层的RuIrTa氧化物电极强化寿命优于无中间层氧化物电极.涂层中Ta的引入可进一步提高电极的强化寿命,但会导致电极的电化学活性降低.此外,适宜的涂覆量是制备均匀涂层的关键,涂覆量过多将导致活性成分利用低、涂层龟裂.综合考虑,涂覆量为4.5 g/m2、Ru:Ir:Ta(物质的量比)=3:7:1的复合电极的综合性能较佳,不仅析氯活性高,且强化寿命长,可用于水体中微量氯的电解.结论 基于TNTs中间层的钌铱钽氧化物阳极具有优异的稳定性和电化学活性.

关键词：金属氧化物电极;TNTs中间层;钽;析氯;强化寿命

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分类号：TG174(金属学与热处理)

资助基金：国家自然科学基金;新苗人才计划项目

在线出版日期：2022-03-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：384-391