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添加Sn元素对Ru-Ir-Ti金属氧化物阳极涂层电化学性能的影响

贾理男

  钛阳极的诞生在很大程度上推动了食盐电解的发展,被之誉为氯碱工业一大技术革命。而D.S.A(Dimentionally Stable Anode)电极的出现是20世纪电化学工业最重要的发明之一,在电化学领域具有划时代的伟大意义。本实验的研究工作主要是向Ru-Ir-Ti阳极涂层中添加贱金属Sn,以达到节约成本、良好的电催化活性以及较长的强化电解寿命的目的。同时,在制备过程中,本研究分别采用热分解法和溶胶-凝胶法(Sol-Gel)制备Ru-Ir-Sn-Ti金属氧化物阳极涂层。通过微观分析手段研究采用不同制备方法金属氧化物涂层表现出的微观结构的不同,另外采用各种电化学方法研究金属氧化物阳极的电化学特征及其强化电解寿命,最终确定出既具有良好的电化学性能又具有工业实用意义的制备方法。 在研究过程中,分别采用热分解法和溶胶-凝胶法按照Ru:Ir:Sn:Ti(3:3:1:3)制备出金属氧化物阳极涂层。通过扫描电子显微镜(SEM)、电子能谱(EDX)、电子探针(EPMA)分析金属氧化物阳极的表面形貌和涂层断面分析;并通过析氯、析氧电位测试、开路电位、极化曲线、循环伏安测试、电化学阻抗谱、电流效率和电极的加速寿命试验等方法研究金属氧化物阳极的电催化活性和耐用性。 实验结果表明,采用热分解法和溶胶凝胶法制备的Ru-Ir-Sn-Ti金属氧化物阳极涂层的电化学催化性均表现良好。通过强化寿命实验测试,溶胶凝胶法制备的金属阳极表现出比热分解法制备的金属阳极更高的加速寿命。另外通过析氯、析氧电位测试、开路电位、极化曲线、循环伏安测试、电化学阻抗谱和电流效率等方法对两种电极进行分析,结果表明,采用溶胶凝胶法制备的金属阳极表现出了较热分解法制备的金属阳极更好的电催化活性。 基于以上结果我们可以推断出制备金属阳极在考虑到成本和使用性能双重标准下溶胶凝胶法表现出了更好的优越性。以上结果为工程的实际应用提供了可靠的依据,有利于提高金属氧化物阳极的使用性能。……   
[关键词]:热分解法;溶胶-凝胶法;微观结构;电催化活性
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:大连海事大学2011年