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涂层IrO2+Ta2O5钛阳极在析氧过程中的形貌和成分变化

姚书典 , 沈嘉年 , 刘冬 , 吴志良 , 孙娟

贵金属 doi:10.3969/j.issn.1004-0676.2006.04.003

作者用热分解法制备钛基IrO2+Ta2O5涂层阳极,涂层制备态在373 K马弗炉中长时间时效处理,然后在0.5mol/L H2SO4介质中、4A·cm-2电流密度下进行强化寿命试验.用自带能谱仪(EDS)的场发射高分辩电子扫描显微镜(SE-SEM)和X射线衍射仪(XRD)进行电解前后的表面形貌和成分分析.研究结果显示涂层制备态在373K马弗炉中长时间时效处理时,金红石IrO2织构优先生长且晶面间距随时效时间延长而增加;电解过程中涂层的失效过程为:气体氧对涂层界面的冲刷造成涂层逐层腐蚀消耗,接着涂层产生裂纹和扩展,导致涂层剥落;化学成分方面,涂层氧化铱优先消耗和氧化钛逐步积累.

关键词: 复合材料 , 钛阳极 , 氧化铱 , 氧化钽 , 失效机理

纳米TiN粉体氧化制备铱钛氧化物为中间层的钛基氧化铱电极

胡杰珍 , 徐海波 , 芦永红 , 皇甫淑君 , 王佳 , 代琳

催化学报

以纳米TiN粉体和氯铱酸的混合液为涂液,采用浸渍-热分解法制备了含IrOx-TiO2中间层的钛基氧化铱电极.利用扫描电镜、X射线能谱和X射线衍射技术并结合电化学方法考察了中间层的组成和焙烧温度对电极的电催化性能和使用寿命的影响.结果表明, IrOx-TiO2中间层的加入没有改变传统的钛基氧化铱电极的形貌特征和组成,并使电极具有相同的电催化响应特性,同时大大提高了钛基氧化铱电极的使用寿命.制备钛基氧化铱电极的最优条件为焙烧温度450 ℃, 中间层中Ir/Ti摩尔比为1 5.

关键词: 氮化钛 , 氯铱酸 , 氧化钛 , 氧化铱 , 中间层 , 电催化

TiN基IrO2-Ta2O5涂层析氢电极的催化性能

徐海波 , 姜俊峰 , 王廷勇 , 王佳 , 许立坤

催化学报

采用热分解法制备了以离子镀TiN膜为基体的IrO2-Ta2O5涂层电极,通过循环极化曲线并结合扫描电镜、 X射线能谱和X射线衍射研究了涂层的析氢电催化性能. 结果表明,涂层呈多孔多裂纹的结构,焙烧温度对涂层的表面形貌和电催化活性影响很大. 420 ℃下焙烧的涂层具有最优的电催化活性. 涂层电极的析氢反应电极电位为-0.26 V(vs SCE), 低析氢过电位下的Tafel斜率为-0.04 V, 而在高析氢过电位下,电极表面吸附的大量氢原子改变了氧化物电极的结构,从而抑制了氧的阴极还原反应.

关键词: 氮化钛 , 氧化铱 , 氧化钽 , 电催化 , 析氢反应

IrO2电极材料的研究进展

孙猛猛 , 王庆法 , 邹吉军 , 张香文

电镀与涂饰

综述了近几年来IrO2作为电极材料的研究进展,主要包括含IrO2涂层尺寸稳定阳极(DSA)、可再生燃料电池、电解水、光电催化水氧化以及其他领域的相关研究.介绍了不同电极材料的制备方法、电化学性能和应用情况,并展望了其今后的发展方向.

关键词: 氧化铱 , 电极材料 , 尺寸稳定阳极 , 可再生燃料电池 , 电解水 , 催化

铱钛氧化物中间层对钛基氧化铱电极组织及析氧行为的影响

胡杰珍 , 邓培昌 , 徐海波 , 王佳

电镀与涂饰

以纳米TiN粉体和氯铱酸的混合液为涂液,采用浸渍一热分解法制备了含IrOx-TiO2中间层的钛基氧化铱电极.研究了IrOx-TiO2中间层对钛基氧化铱电极的显微结构及析氧寿命的影响.结果表明,TiN作为前驱体氧化生成金红石相的二氧化钛与氧化铱形成固溶体,并与钛基体形成了共格界面,从而构成了铱钛复合氧化物中间层,中间层的加入没有改变传统钛基氧化铱电极的基本形貌特征和组成,因而具有相同的电催化响应特性;由于中间层中二氧化钛的固溶和与钛基体的共格结合起到机械和化学的双重作用,电极的析氧寿命明显延长,从而通过实验手段证明了氧化铱电极失效的主要机制是由于钛基界面的劣化引起的.

关键词: 氧化铱 , 氧化钛 , 中间层 , 电催化 , 析氧 , 寿命

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