鈦材的表面處理及鈦基不溶性陽極研究.pdf

1、不溶性陽極(DSA)是指在電化學過程中，能保持尺寸和外形的穩(wěn)定的陽極材料。DSA具有高催化活性以及良好的耐腐蝕性，作為酸性、堿性介質中析氧、析氯電極材料，DSA已被廣泛應用于電鍍、氯堿工業(yè)、廢水處理等領域。
　　 IrO2/Ti陽極是已被廣泛應用的DSA之一。然而目前市售的IrO2/Ti陽極仍存在耐酸、耐高溫性較差、電極壽命短等問題，這限制了IrO2/Ti陽極在工業(yè)上的實際應用。已有的研究表明，Ti基體合適的表面處理方法，涂層中

2、RuO2、SnO2等金屬氧化物的復合或者在基體與涂層之間采用適當的金屬或者金屬氧化物中間層等方法可以提高IrO2/Ti陽極的性能。本論文為提高IrO2/Ti陽極的催化活性和使用壽命展開研究，主要研究工作如下:
　　 (1)采用陽極氧化法，在NH4F/H2SO4電解液體系中制備了大面積的有序二氧化鈦納米管陣列。通過掃描電子顯微鏡、X射線衍射技術分別對二氧化鈦納米管的微觀形貌及相結構進行表征，并探討了納米管的形成機理及氧化條件對納米

3、管形貌的影響。結果表明，在一定范圍內，增大電壓有助于二氧化鈦納米管的形成，管徑隨電壓的增加而增大;電壓超過25V后，二氧化鈦納米管發(fā)生塌陷;陽極氧化制備二氧化鈦納米管的過程可分為阻擋層形成、多孔層形成及多孔層生長三個階段。
　　 (2)采用熱分解法，在Ti/TiO2表面制備IrO2涂層，記為Ti/TiO2/IrO2，采用同樣的方法，在未進行氧化處理的鈦表面制備制備IrO2涂層，記為Ti/IrO2。通過掃描電子顯微鏡、X射線衍射技

4、術分別對涂層的微觀形貌和相結構進行表征，通過循環(huán)伏安法、線性掃描伏安法、計時電位法等方法對電極的電化學性能進行研究。結果表明，與Ti/IrO2相比，T/TiO2/IrO2具有更低的析氧電位和更長的強化壽命，即具有更好的電化學性能和應用價值。
　　 (3)采用NaF和NaCl溶液對鈦基體進行表面處理后采用熱分解法制備Ti/IrO2涂層，研究處理液pH值對Ti/IrO2電極性能的影響。通過掃描電子顯微鏡、X射線衍射技術、循環(huán)伏安法、