张招贤的钌钛图层改进方案

　　如前所述，根据Beer配方制得RuO2：TiO2=30：70(摩尔比）活性涂层，被认为在盐水电解析氯反应中具有高的电催化活性和稳定性。

　　Comninellis认为，以RuO2·TiO2而言，最稳定是在x（RuO2）= 20%时，正是固溶体组分范围。

　　张招贤对 x（TiO2）= 80%、x（RuO2)= 20%配方进行研究，并与石墨电极、经典的 RuTiO，涂层电极进行对比。

　　a x(TiO2)：x(RuO2)= 80:20 组分的TiO2·RuO2钛电极制备涂层配方，RuCl3 1g，Ti（RuO)4 5mL，HCI 1mL，正丁醇13mL。开始两次，420℃下热氧化10min，从第3次开始，450℃下热氧化10min，直至涂液涂敷完。最后在 350℃下烧结1h。即制得x(TiO2)：x(RuO2)= 80：20组分的TiO2.RuO2图层钛电极。

　　b强化寿命试验

　　强化寿命试验条件：0.5mol/L H2S04，2A/cm2，<40℃。

　　研制的x(TiO2)：x（RuO2)= 80：20 组分的 TiO2·Ro02)钛电极寿命为16.5h，而经典的x(TiO2)：x(RuO2)= 70：30组的TiO2·RuO2钛电极寿命仅为5.3h，强化寿命增长约3倍。

　　c 析氯电位测试

　　电解液为饱和食盐水溶液，即每 1L 含 NaCl 315g，异极距3mm，参比电极为 232 型饱和甘汞电极，对电极为钛电极。

　　析氯电位测试前，在 400A/m2下电解 30min。

　　不同电流密度下测得的石墨电极、摩尔比为 70：30组分的Ti02*RuO2钛电极摩尔比为 80:20 组分的 TiO2·Ru02钛电极的槽电压、析氯电位列于表 3-7 中。

　　表3-7各种电极析氯电位值

　　根据表 3-7 数据画出各种电极的极化曲线图，见图3-9。

　　图3-9各种电极析氯极化曲线

　　从表3-7数据和图3-9析氯极化曲线图可以看出RuTi电极导电性能均优于石墨电极，工作电流密度 800A/㎡，及1500A/㎡时，槽电压降低0.4 ～0.5V。各种电流密度下，RuTi电极的析氯电位值均低于石墨电极，低 200 ～300mV，而x（TiO2）：x（RuO2）=80：20 组分 TiO2·RuO2涂层钛电极析氯电位值更低一些，说明其析氯电催化活性最高。

　　d析氧电位测试

　　电解液中 H2S04 0.5mol/L，异极距3mm，参比电极为硫酸亚汞电极，对电极为钛电极。

　　测试前，在500A/㎡下电解30min。

　　不同电流密度下测得的 x(TiO2)：x(RuO2)= 70：30 组分Ti02· RuO2涂层钛电极、x(Ti02)：x(RuO2)= 80 : 20 组分TiO2·RuO2涂层钛电极的槽电压、析氧电位列于表3-8中。

　　表38 TiO2- RuO2电极析氧电位值

　　的TiO,·RuO,涂层钛电极的槽电压、析氧电位值稍微低于摩着

　　从表3-8 数据看到，各种电流密度下，组分为80：20摩尔比的70：30 组分的 TiO2·RuO2钛电极。

　　与经典的 x(TiO2)：x（RuO2)= 70：30 组分钛电极相比较，所研制的x(TiO2)：x（RuO2)= 80：20 组分涂层钛电极在槽电压、析氯电位、析氧电位均相差不大，只是强化寿命长些，增了约3倍。

　　文献[42〕介绍日本在食盐电解工业中使用钛阳极的情况。

　　盐水电解工业开发了钛基铂族金属氧化物电极，其析氯催化活性高，能使用15 年以上。

　　电极涂层组分:x(TiO2)：x(RuO2)= 60：40，析氯电流效率为92%；x(TiO2)：x(RuO2)：x(IrO2)= 60：20：20，析氟电效率为93%。