Ti-SnO-,2-+Sb-,2-O-,3--RuO-,2-+PbO-,2-電極的制備和性能研究.pdf

1、本文以Ti/SnO2+Sb2O3/RuO2+PbO2電極為研究對(duì)象，采用陽(yáng)極壽命快速檢測(cè)法和循環(huán)伏安法分別探討了450℃及500℃下熱分解法制備的Ti/SnO2+Sb2O3/RuO2+PbO2電極的壽命和電催化活性，并研究了活性層中RuO2含量對(duì)Ti/SnO2+Sb2O3/RuO2+PbO2電極壽命及電催化活性的影響。利用掃描電鏡和X衍射分析了電極表面的微觀形貌和結(jié)構(gòu)。本文還對(duì)Ti/SnO2+Sb2O3/RuO2+PbO2電極在硫酸中不

2、同電解階段的電極的微觀結(jié)構(gòu)、伏安電荷和電化學(xué)阻抗譜進(jìn)行了研究。研究結(jié)果表明： (1)在一定的RuO2含量下，隨活性層焙燒溫度升高，Ti/SnO2+Sb2O3/RuO2+PbO2電極的伏安電荷值q*減小，電極的電催化活性降低；但電極的壽命增加。當(dāng)RuO2含量為70mol％時(shí)，活性層焙燒溫度從450℃升高到500℃，電極的伏安電荷值從301.4mC·cm-2減小到262.9mC·cm-2，電極壽命從10.4h增加到16.7h。

3、 (2)隨活性層RuO2含量增加，Ti/SnO2+Sb2O3/RuO2+PbO2電極在相同電極電位下進(jìn)行硫酸溶液電解時(shí)的電流密度增大；相同的掃描速率下，RuO2含量增加，電極的伏安電荷值q*增加，即電極的電催化活性隨著RuO2含量的增加而增大。Ti/SnO2+Sb2O3/PbO2電極的伏安電荷值q*為49.2mC·cm-2，RuO2含量為90mol％時(shí)Ti/SnO2+Sb2O3/RuO2+PbO2電極的伏安電荷q*增加到297.0mC

4、·cm-2。 (3)隨Ti/SnO2+Sb2O3/RuO2+PbO2電極中RuO2含量的增加，電極壽命下降；但與不加有SnO2+Sb2O3中間層的電極相比，電極壽命顯著增加。文獻(xiàn)中報(bào)道未加SnO2+Sb2O3中間層的Ti/RuO2+PbO2(RuO2含量為30mol％)電極，在25℃、0.5mol/LH2SO4溶液、電流密度為0.4A/cm2時(shí)電極壽命僅有0.10h，而本實(shí)驗(yàn)所制得的加有中間層的Ti/SnO2+Sb2O3/RuO

5、2+PbO2電極，在同樣的RuO2含量，更為苛刻的實(shí)驗(yàn)條件(60℃、1.0mol/LH2SO4溶液、電流密度為2.0A/cm2)下，電極壽命可達(dá)18.3h。 (4)Ti/SnO2+Sb2O3/RuO2+PbO2電極在電解過(guò)程中，槽電壓隨電解時(shí)間的變化包括槽電壓基本穩(wěn)定和槽電壓快速上升兩個(gè)階段。從電解開(kāi)始到電解15.0h，槽電壓基本穩(wěn)定，伏安電荷逐漸減小，電極的物理電阻逐漸增加。電解15.0h后，槽電壓明顯上升，伏安電荷快速下降，