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钛涂铂电极及钛涂铂电极的测试

发布时间: 2023-02-14 浏览:1002

  钛涂铂电极,又称烧结铂电极,是将铂盐配成涂液涂敷在划基板上,高温热分解而成。

  进入21世纪,我国科研人员陆续开展钛涂铂电极的研究获得成功,并已大规模应用到实践中。用热分解法在钛基体上覆盖铂获得钛涂铂电极,该工艺简便,但在热分解过程中,铂盐会挥发,

  铂损耗较大。

  等线热重分析和X射线荧光分析表明,IrO2、Ta2O5和RuO2可以100%沉积在涂层中,而SnO2和Pt则在沉积过程中损失很多,其沉积率很低,见表3-12。

  表3-12一些涂层的沉积率和制备条件

钛涂铂电极及钛涂铂电极的测试

  Sn和铂的化合物的高挥发性是导致SnO2和Pt在涂层中沉积率低的主要原因。

  A、钛涂铂电极的测试

  a钛涂铂电极涂层剖面分析

  钛涂铂电极涂层剖面分析如图3-11所示。

钛涂铂电极及钛涂铂电极的测试

  图3-11钛涂铂电极涂层剖面图(×3000)

  从图3-11可见,铂涂层和钛基体紧密结合,呈犬牙状交织在一起;而铂表面基本上是光滑的。

  钛涂铂电极铂涂层厚度在2.0~4.0μm之间。

  b钛涂铂电极极化曲线

  采用三电极体系进行钛涂铂电极电化学性能测试。阳极测面积为0.5cm2对电极为大面积铂电极,参比电极为饱和甘电极(SCE)。测试溶液为1mol/L H2SO4,40℃。

  用CHI660A型电化学工作站测量钛涂铂电极析氧极化曲线及循环伏安曲线。

  钛涂铂电极及钛镀铂电极在1mol/L的H2SO4溶液中电解用慢扫描法测量稳态极化曲线。在0.8~2.2V的电位范围内以5mV/s的扫描速度进行线性扫描,其极化曲线见图3-12。

  电极电位/V

钛涂铂电极及钛涂铂电极的测试

  图3-12铂电极极化曲线图

  1—RuTiOx;2—Ti/Pt(T);3—Ti/Pt(E)

  从图3-12看到,在相同电流情况下,钛涂铂析氧电位小钛镀铂电极析氧电位大些。从极化曲线图可求得,钛涂铂电体氧电位为1.414V,开路电位为0.12V;钛镀铂电极析氧电1.588V,开路电位为0.57V。从上面数据看到,在水电解中,钛涂铂电极析氧活性高于钛镀铂电极。

  从图3-12还看到,钛涂铂电极,钛镀铂电极的析氧电位均高于氯碱生产用的RuTiOx电极。

  c钛涂铂电极循环伏安曲线

  在1.2~1.5V的电位范围内,以10mV/s的扫描速度进行三角波扫描,钛涂铂电极在H2SO4溶液中的循环伏安曲线如图3-13所示。

钛涂铂电极及钛涂铂电极的测试

  电极电位/V

  图3-13钛涂铂电极循环伏安曲线

  从图3-13可见,在1mol/L的H2SO2溶液中,在1.2~1.5V电位范围内,循环伏安曲线无明显的氧化峰存在,说明钛涂铂电极对O2的氧化具有电催化作用。


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