上海紫一試劑廠專注電池類新材料的開發(fā)

草酸浸蝕對氧化物陽極形貌及電催化性能的影響

20 世紀 60 年代后期出現(xiàn)的 “ 尺寸穩(wěn)定性陽極 ” ( id - m e n s i o n a ll y s t a b l e a n o d e , D S A ) 是 電化學工業(yè)的一次 重大技術進步 l[] . D s A 陽極最早應用于氯 堿工業(yè)中的析 氯環(huán)境以取代石墨 陽極 , 可使食鹽電解槽的工作電壓顯著 降低 、 陽極工作壽命大大延長 , 同時達到 節(jié)約能源 、 增加 產(chǎn)量和降低成本等作用 . 傳統(tǒng)的 D S A 陽極是以 R u O Z - IT O Z 為活性涂層的 , 這種陽極在析氧環(huán) 境中穩(wěn) 定性較 差 , 使用壽命較短 . 在所有 P t 族金屬氧化物中 , rI O Z 在 酸性介質(zhì)中的析氧電化學 活性僅次于 R u O Z , 但具有很高 的穩(wěn)定性 , 因此人 們研制開發(fā)了以 I r O Z 為活性組元的氧化 物 陽極 , 以用 于析氧環(huán)境 . 其中 , rI O Z 一 aT 2 0 5 電極由 于 具有優(yōu) 良的 電催化活性和 電化學穩(wěn)定性 , 在腐蝕性強 、 工作環(huán)境惡劣的電解行業(yè)中獲得了廣泛的應用 [ 2一 la] . 對電化學反 應的催化 能 力和 陽極本身的 電化學 穩(wěn)定 性是陽極的兩個重要性能指標 . 為提高氧化物陽極 的性 能 , 涂層與基體金屬 間的緊密結(jié)合是一個很重要的 因素 . 因此 , 在氧化物陽極涂制前 , 必須對基體進行嚴格的預處 理 , 如打磨 、 除油 、 噴砂及酸溶液腐蝕等 . 適當 的預處理 , 一方面可以增強基體與金屬 氧化物涂層的結(jié)合力 , 從而 改 善導 電性 , 延長其使用壽命; 另一方面 可以提高基體金屬 的表面粗糙度 , 增 加陽極的真實表面積 , 降低真實 電流密 度 , 改善電極的 電化學性能 . K yr sa 等 [ 8 一 1 0] 研究了 iT 基體采用 H F 和 H CI 預處理對 rI O Z一 aT Z O S 陽極形貌 和 性能 的影響 . 胡吉明等 lz[ ] 研究了 iT 基體經(jīng)噴砂 + H cl 浸蝕處理的 rI O Z一 aT Z O S 陽極和 僅經(jīng) H CI 浸蝕的陽極之間性能的差別 . 上述研究表明 , 不 同的 T i 基體表面預處 理對 rI O Z一 aT Z 0 5 氧化物 陽極的形 貌和 電化學性能有明 顯的影 響 , 基體預處理是金屬 氧化物陽極制備工藝中的一 個非常重要的步驟 . 基體經(jīng)噴砂處理后 , 可除去表面的氧化膜 , 露出金屬 表面 , 并使表面粗化 , 提高表面積 . 但噴砂形成的是宏觀粗 糙的表面 , 表面呈現(xiàn) 高低不平的不均勻形貌 . 而采用 酸蝕 粗化 , 基體表面呈現(xiàn)均勻 的腐蝕坑 , 這種結(jié)構(gòu)可以大大增 加涂層 與基體的結(jié)合力 . 同時 , 對基體進行酸蝕處理后 , 表面形成室溫下 比較穩(wěn)定的 氫化欽 巴 1 0] , 可以避免基體 預處理 后表面的迅速氧化 . 本文研究 了 iT 基體經(jīng)噴砂 處理后草酸浸 蝕時間對氧 化物陽極形 貌及電化學性能的影 響 .

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