钛基贱金属氧化物涂层阳极的研究进展

介绍了钛基贱金属氧化物涂层阳极的发展概状。论述了贱金属氧化物涂层阳极技术发展的必然和要解决的关键问题。重点阐述了几种有代表性、具有广阔应用前景的贱金属氧化物涂层阳极，并对其未来的发展及应用前景进行了展望．     

IrO2-Ta2O5/Ti阳极的研究进展

综述了金属氧化物涂层电极的发展现状,介绍了目前析氧领域广泛应用的铱系涂层钛电极———IrO2-Ta2O5/Ti涂层电极的特点,指出了制备过程中影响IrO2-Ta2O5/Ti涂层电极性能的因素,介绍了IrO2-Ta2O5/Ti涂层电极的改进方法,并对IrO2-Ta2O5/Ti涂层电极今后的发展方向作了展望。     

RuO2-TiO2/Ti阳极的研究进展

钌系涂层钛阳极具有稳定性好、电催化活性高、环境友好等特点,在电解水、阴极保护以及电化学除垢等领域具有广泛的应用前景。其中,涂层中二氧化钌(RuO₂)的比例与存在形态是决定其电催化活性和稳定性的关键。在涂层钛阳极的制备中,热分解法因其操作简单、成本低、易工业化生产等优势而被广泛使用。介绍了目前在电解行业广泛应用的钌系涂层钛阳极——RuO₂-TiO₂/Ti阳极的应用领域,简述了RuO₂-TiO₂/Ti阳极中钌钛氧化物的特点和作用,并对RuO₂-TiO₂/Ti阳极的失效原因和制备工艺进行了阐述。主要综述了前处理、涂液组分比例、涂液浓度和烧结温度等工艺参数对通过热分解法制备的钛电极稳定性和电催化活性的影响,以及针对RuO₂-TiO₂/Ti阳极的失效原因提出钛阳极未来的改进方向,旨在促进本领域研究者更深入地了解钌钛阳极的特点、失效原因以及如何制备性能优良的涂层钛电极。     

含Pd-PdO纳米涂层钛阳极的电催化活性研究

从提高钛阳极在析氯环境的电催化活性出发,用溶胶-凝胶法制备了纳米级Pd-PdO/Ti涂层钛阳极。采用XRD分析了涂层的成分及相结构,测试不同烧结温度获得的阳极的电极电位和循环伏安曲线。研究结果表明,Pd-PdO/Ti涂层钛阳极具有极高的析氯电催化活性。     

Ru-Ti-Ir-Sn氧化物涂层阳极的研究

采用热分解法制备了不同组分的Ru Ti Ir Sn氧化物涂层阳极 ,从涂层的电化学性能测试和物理性能分析得出 :添加Ir、Sn氧化物 ,虽然提高了电极的耐氧腐蚀 ,但降低了电极的析氯催化活性 ,阳极涂层表面形貌疏松 ,涂层中含有较多的TiO2 (A)相和α Ti相 ,是导致阳极析氯电位升高的主要原因     

铱钽氧化物阳极涂层的研究

本文选用IrO₂为电催化活性物质,并添加Ta₂O₅为稳定性氧化物,采用热沉积的方法制备了一系列钛基阳极,研究了氧化温度、涂层含钽量、涂液溶剂对电极的析氧反应催化性能,以及在强酸溶液中的钝化寿命的影响．同时利用X射线衍射、电子探针扫描电镜对涂层进行了结构组成和外部形貌的表征．电极活性与涂层中IrO₂－TiO₂固溶体的结构和IrO₂针状细晶的数量有关,高温氧化涂层中钽氧化物的存在则可以大大提高电极寿命．     

TiB2基RuO2+TiO2涂层的电催化性能

用磁控溅射法在钛基体表面溅射TiB2中间层,以此为基体用热分解法制备了(Ru,Ti)氧化物涂层钛电极,用SEM、XRD、电化学工作站等手段对样品的性能和结构进行了表征。结果表明,含TiB2中间层的钛阳极表面涂层具有非连续状裂纹结构,钛基体和氧化物涂层的界面呈现紧密结合的状态,其电催化析氯性能优于传统钛阳极。选用TiB2中间层作为催化电极的载体,可改善基体和氧化物涂层的结合,延缓涂层的脱落,可避免基体和涂层间生成TiO2电阻膜,延缓涂层的失效;加入TiB2中间层可降低内阻,改善电子的传输能力,降低析氯电位,提高电极的催化活性和节能降耗。     

混合氧化物涂层钛基阳极的性能及其电子防腐蚀

辅助阳极是电子防腐蚀系统的关键部件之一,为提高其性能及寿命,利用热分解法制备了Ru-Ir-Sn-Ti混合氧化物涂层钛基阳极,用SEM,XRD,动电位极化曲线、强化电解寿命试验和热水器内胆电子防腐蚀试验考察了不同Sn含量的混合氧化物涂层钛电极的性能。结果表明:Ru-Ir-Sn-Ti混合氧化物涂层覆盖良好,呈均匀龟裂状;添加适量的Sn能提高涂层的电化学活性,含10%(摩尔分数)Sn涂层的电化学性能最优;含30%(摩尔分数)Sn涂层的强化电解寿命达58 h;混合氧化物涂层钛阳极在输入很小的电压时,能有效防止水下搪瓷碳钢在高硬度热水中的腐蚀,且能使阴极材料表面沉淀一层钙质层,增强了保护效果。     

引入电弧喷涂氮化锆中间层的钛基PbO2的电催化阳极性能

在钛基体电弧喷涂氮化锆中间层,然后在其上阳极电沉积涂覆β-PbO₂催化表层,制备出Ti/ZrN/PbO₂阳极。对其进行微观结构分析和表面粗糙度测试、中间层附着力评价、电极加速寿命和电化学性能测试以及电氧化苯酚模拟废水实验,并与无中间层的Ti/PbO₂电极对比,研究了有中间层的钛基PbO₂涂层的阳极性能。结果表明,氮化锆中间层使阳极材料的导电性提高,中间层的粗糙表面使PbO₂电沉积层明显细化,表面整平性凸显,涂层与基体结合牢固,PbO₂沉积厚度增加,活性位点的数量增多。有氮化锆中间层的阳极加速寿命显著延长,比Ti/PbO₂电极延长了7倍,对有机污染物的电催化降解活性也有提高。     

Ti/BDD电极和Ti/IrO_2-RuO_2电极降解苯酚的对比研究

研究了两种以Ti为基体,气相法沉积硼掺杂金刚石薄膜(BDD)电极和热分解方法着附IrO2-RuO2涂层电极对工业难降解污染物——苯酚的降解能力。采用循环伏安法,探讨了两种电极的电化学性能。结果表明,以亚甲基蓝作为氧化物的捕获剂,在相同的实验条件下,DSA电极产生氧化物(ClO-)的速度大于BDD电极产生等量氧化物(·OH)的速度。用两种Ti基电极分别降解苯酚溶液48h,BDD电极对苯酚的降解率几乎达到100%,而IrO2-RuO2涂层电极仅为35.6%。苯酚溶液的COD去除率在IrO2-RuO2涂层电极下仅为27.8%,在BDD电极下达到95.3%,且反应产物不易积累。因此,Ti基BDD电极在含芳香类化合物的污水处理方面有较高的应用价值和广阔的推广前景。     

海水介质中阴极保护用涂层钛阳极的制备及其性能研究

为了提高钛阳极在阴极保护中应用的可靠性和使用寿命,用热分解方法制备了复合金属氧化物(MMO)涂层钛阳极,研究了阳极寿命与基材表面处理、涂敷量、温度、电流密度及涂层损耗率之间的关系.结果表明:基材喷砂增强了钛基体与涂层的结合力,增加涂敷量能够提高阳极寿命,而提高温度和电流密度对阳极寿命有不利影响,阳极涂层损耗率几乎为0.所研制的RuIrTiSnCo涂层钛阳极具有良好的电化学稳定性和较长的寿命,强化寿命达到96 h,约为次氯酸钠发生器标准的5倍,是海水介质外加电流阴极保护中比较理想的辅助阳极.     

Monodispersed Pt nanoparticles on reduced graphene oxide by a non-noble metal sacrificial approach for hydrolytic dehydrogenation of ammonia borane

Downsizing noble metal nanoparticles,such as Pt,is an essential goal for many catalytic reactions.A non-noble metal sacrificial approach was used to immobilize monodispersed Pt nanoparticles (NPs) with a mean size of 1.2 nm on reduced graphene oxide (RGO).ZnO co-precipitated with Pt NPs and subsequently sacrificed by acid etching impedes the diffusion of Pt atoms onto the primary Pt particles and also their aggregation during the reduction of precursors.The resulting ultrafine Pt nanoparticles exhibit high activity (a turnover frequency of 284 min-1 at 298 K) in the hydrolytic dehydrogenation of ammonia borane.The non-noble metal sacrificial approach is demonstrated as a general approach to synthesize well-dispersed noble metal NPs for catalysis.     

梯度功能型金属氧化物涂层阳极(DSA)的制备

首次用梯度功能材料设计思想制成了成份呈梯度分布的金属氧化物涂层阳极（DSA）,比用传统方法制备的阳极寿命提高了40多倍,并用SEM、EDX对其界面过渡的形貌及成份分布进行了研究。     

Electromechanical stability of buckled thin metal films on elastomer

Oxidizable metals such as Al are found to become highly resistive when exposed to air in buckled state, > 10× resistance increase compared to that in flat configuration. On the other hand, noble metal and oxide conductor films, such as Au and indium tin oxide show negligible resistance increase. The enhanced oxidation of grain boundaries that are exposed to air when buckled is found to be responsible for the observed electromechanical stability. Simple yet effective method, i.e., thin capping layer of noble metal, to prevent the oxidation of non-noble metal is proposed and experimentally verified.     

非贵金属/碳氮复合材料电催化析氧反应的研究进展

析氧反应(OER)是一种复杂的四电子转移反应,其动力学缓慢、所需能量高,制约了电解水制氢等新型能源技术的发展.近年来,非贵金属复合材料因其优异的催化活性以及相比于贵金属基催化剂的成本优势而受到广泛关注.本文概述了这一研究领域的最新进展,首先简要介绍析氧反应的机理以及材料催化性能的评价方法,重点关注非贵金属/碳氮复合材料...     

铝箔表面复合阳极氧化膜研究

采用溶液浸渍法在低压腐蚀铝箔表面沉积一层Ti氧化物．然后将试样在有机盐水溶液中阳极氧化至20．0V。在恒流升压过程中,记录电压-时间曲线。借助XPS和XRD等分析手段分析阳极氧化膜结构,并对复合阳极氧化膜的生长机理进行了探讨。结果表明：含Ti处理液浸渍处理后,试样阳极氧化的电压-时间曲线斜率显著增大,阳极氧化膜是由Al2O3和TiO2构成的复合阳极氧化膜,其介电常数高于Al2O3阳极氧化膜,使阳极箔比容提高24．8％。     

海水电解防污用金属氧化物涂层阳极研究现状

综述了电解海水用金属氧化物涂层阳极的研究现状和发展趋势，以及该阳极的电化学特性与微观组织结构的关系。