IrO 2 /TNTs/Ti复合电极的性能研究及在三价铬电镀中的应用

发布时间：2022-02-21 10:40

　　钛基氧化铱电极析氧过电位低,在酸性条件下具有良好的析氧电催化活性及稳定性,被广泛地应用于电镀、电冶金、有机物降解等工业领域。尽管IrO₂涂层本身较稳定,但传统涂覆法制备的IrO₂电极微观结构上存在龟裂纹,在服役阶段溶液容易渗入涂层与钛基底接触,导致Ti基底的溶解及涂层的脱落。同时,非导电TiO2层的产生将会引起IrO₂涂层电极的活性快速下降。因此,高活性、长寿命的钛基氧化铱电极的研究不仅具有学术价值,且应用前景广阔。本文通过阳极氧化及热处理工艺制备导电性良好的TiO2纳米管阵列为中间层,一方面TiO2化学性质稳定,可以保护钛基底,减少电极在服役过程中产生非导电TiO2层;另一方面凭借其规整有序的纳米管阵列结构,加强与活性物质之间的结合;此外,TiO2纳米管阵列还具有大的比表面积、畅通的电荷转移路径等优势,可进一步提升电极催化活性。分别采用改进的热分解法、恒电流沉积法制备IrO₂/TNTs/Ti复合电极,分析其物相组成及形貌特征,并对比不同条件下制备的电极的电催化活性及在镀铬中的应用。在第三章中,通过... 

【文章来源】：浙江工业大学浙江省

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 三价铬电镀
    1.3 铱氧化物的制备
        1.3.1 电化学沉积法
        1.3.2 热分解法
        1.3.3 溶胶凝胶法
        1.3.4 磁控溅射法
    1.4 DSA系二氧化铱电极的电化学性能
    1.5 二氧化铱电极性能的影响因素
        1.5.1 成分因素
        1.5.2 制备溶剂因素
        1.5.3 热分解温度因素
        1.5.4 涂层厚度因素
    1.6 二氧化铱电极的应用
        1.6.1 降解有机物
        1.6.2 可再生燃料电池
        1.6.3 质子交换膜电解水
        1.6.4 其他应用
    1.7 选题依据和研究内容
第二章 实验内容与测试方法
    2.1 化学试剂和仪器
        2.1.1 化学试剂
        2.1.2 实验仪器
    2.2 TNTs电极制备
    2.3 材料表征
        2.3.1 物相分析（XRD）
        2.3.2 扫描电子显微镜（SEM）
    2.4 电化学性能测试
        2.4.1 循环伏安测试
        2.4.2 极化曲线测试
        2.4.3 线性扫描测试
        2.4.4 电化学阻抗测试
    2.5 加速寿命试验
第三章 热分解法制备IrO_2/TNTs/Ti活性电极及析氧性能研究
    3.1 前言
    3.2 氧化铱涂层电极的制备
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 XRD结构表征
        3.3.2 表面形貌分析
        3.3.3 电化学性能测试
            3.3.3.1 循环伏安测试
            3.3.3.2 阳极极化曲线测试
            3.3.3.3 电化学阻抗测试
        3.3.4 加速寿命实验
    3.4 本章小结
第四章 电化学沉积法制备IrO_2/TNTs/Ti电极及析氧性能研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 沉积液的制备
        4.2.2 IrO_2/TNTs/Ti复合电极制备
        4.2.3 电化学测试
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 XRD结构表征
        4.3.2 表面形貌表征
        4.3.3 电化学性能
            4.3.3.1 循环伏安特性
            4.3.3.2 电化学表面结构
            4.3.3.3 IrO_2/TNTs/Ti电极在析氧反应中的稳定性
    4.4 本章小结
第五章 IrO_2/TNTs/Ti阳极在三价铬电镀中应用
    5.1 引言
    5.2 实验内容
        5.2.1 Cr(III)电镀实验
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 热分解IrO_2/TNTs/Ti的镀铬应用
            5.3.1.1 在镀铬液中的电化学行为
            5.3.2.2 镀铬实验
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文与取得的其它研究成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]钛基金属氧化物涂层电极的研究进展[J]. 汪文兵,龙晋明,郭忠诚.  电镀与涂饰. 2006(07)
[2]含氧化铱中间层的钛基二氧化铅阳极[J]. 孙凤梅.  云南大学学报(自然科学版). 2005(S3)
[3]钛阳极磁控溅射钽的工艺研究[J]. 潘建跃,孙凤梅,罗启富.  材料保护. 2004(10)
[4]Ir,Ta氧化物涂层钛阳极恶化原因的分析[J]. 张招贤.  稀有金属快报. 2004(10)
[5]三价铬电镀的现状及研究进展[J]. 吴慧敏,康健强,左正忠,梁国柱,袁国伟,詹益腾,赵国鹏.  材料保护. 2004(08)
[6]铂中间层的制备及对铱钽涂层钛阳极性能的影响[J]. 陶自春,潘建跃,罗启富.  材料科学与工程学报. 2004(02)
[7]Ti基IrO2+Ta2O5阳极的电化学特性[J]. 胡吉明,张鉴清,曹楚南.  材料研究学报. 2002(04)
[8]Ti基IrO2+Ta2O5阳极在H2SO4溶液中的电解时效行为[J]. 胡吉明,孟惠民,张鉴清,曹楚南.  物理化学学报. 2002(01)
[9]钛基IrO2-Ta2O5涂层阳极电化学多孔性研究[J]. 胡吉明,朱艳冗,孟惠民,孙冬柏,吴继勋,杨德钧.  稀有金属. 2000(05)
[10]三价铬离子的水解聚合作用的研究（Ⅲ）——在较高浓度下Cr3+的水解聚合状态[J]. 罗勤慧,任建国,沈孟长,戴安邦.  高等学校化学学报. 1983(04)

硕士论文
[1]含铱钛氧化物中间层的氧化物阳极制备及应用[D]. 胡杰珍.中国海洋大学 2009



本文编号：3637081