电解海水用rutiir氧化物阳极涂层的研制

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1、山东大学硕士学位论文摘要电解海水技术可以有效地防止海洋生物对各种海上设施的污损，而阳极材料是保证这一技术成功实施的关键所在。我国现有的金属氧化物阳极涂层存在电催化活性低、使用寿命短等缺陷，大大限制了其应用。因此人们制备了各种成分的氧化物阳极涂层，力求不断改善其不足，但至今尚未见突破性改善的报道。本文系统的研究了热分解法制备Ru-Ti．1r阳极涂层过程中的各影响因素，并对其失效机理进行了分析。最后添加少量的Sn元素对Ru-Ti．Ir阳极涂层进行改性研究，并分析了阳极涂层制各方法的影响。本文采用正交设计分析了涂层配方以及溶剂对阳极涂层性能

2、的影响，并通过gEM、EDX、XRD、强化电解寿命、析氯电位、析氯电流效率、极化曲线、循环伏安曲线和交流阻抗等试验方法，研究了不同组分阳极涂层的物理性能和电化学性能。研究结果表明，Ru-Yi．Ir氧化物阳极涂层的最优配方为Ru：Ir：Ti；U：Z：(100—U—Z)(t001％)，溶剂为正丁酵。并且发现正丁醇和异丙醇混合使用对提高氧化物阳极涂层的耐蚀性有一定的帮助，但异丙醇的加入同时会使阳极涂层的析氯电位升高、析氯电流效率降低。涂液浓度对阳极涂层的表面形貌有着显著的影响，随着涂液浓度的增加，阳极涂层表面龟裂纹增多，并变宽加深。当龟裂纹

3、增加到一定程度时，阳极涂层表面簇状晶粒的析出变得困难。从工艺和性能上综合考虑，涂液浓度控制在0．35mol／L较为合适．对Ru．Yi，Ir氧化物阳极涂层在强化电解试验中的变化进行了过程监测并探讨了其失效机理，得出阳极涂层的工作过程可分为三个阶段：“活化区”、，。稳定区”和“失效区”。在“活化区”和“稳定区”，导致阳极涂层失活的主导因素为活性物质的溶蚀，但两者之间的溶蚀形式大为不同。在“失效区”导致失活的主导因素为涂层的剥落和基体表面Yi02钝化膜的生成。为改善Ru-Ti—Ir氧化物阳极涂层的性能，在其中添加了少量的Sn元素。结果表明，

4、Sn组元的添加不仅有利于阳极涂层耐蚀性和析氯电流效率的提高，而且能够有效降低涂层析氯电位。并且得出Sn组元的添加量为2m01％时，所得阳极涂层的综合性能较为优异。山东大学硕士学位论文最后对热分解法和溶胶一凝胶法制备的阳极涂层进行了比较，结果得出，制备方法对阳极涂层的表面形貌具有显著的影响。与传统的热分解法相比，溶胶一凝胶法制备的阳极涂层表面龟裂纹分布较为均匀，而且簇状晶粒的析出现象更为明显。采用溶胶一凝胶法制备的Ru-Ti-lr阳极涂层各方面的性能都得到了显著的提升。关键词：Ru．Ti．Ix氧化物阳极涂层；热分解法；溶胶一凝胶法；失效

5、机理添加Sn改性Ⅱ山东大学硕士学位论文AbstractElectrolyzingseawaterisaveryeffectivetechniqueinpreventingmarinefacilitiesfromorganicpollutants，andtheanodematerialsarecrucialforasuccessfulapplicationofthistechnique．TheapplicationofmetaloxideanodecoatingsmadeinChinaisgreatlyrestrictedduetoth

6、eirdefectssuchaslowelectrocatalyticactivityandshortservicelife．TheoxideanodecoatingswitlIdifferentcompositionshavebeenpreparedtoimprovethepropertiesbutthereislittlesubstantiallybreakthrough．TheeffectofpreparationfactorsonthepropertiesofRu·-Ti-·Iranodecoatingpreparedbyth

7、ermaldecompositionwasinvestigatedsystemically,andthemechanismofdeactivationwasalsostudiedinthispaper．ThepropertiesofRu-Ti—IranodecoatingwereimprovedbyadditionofscarceSnelement．Theinfluenceofpreparationmethodwasresearchedatlast．Theinfluenceofformulaandsolventontheanodeco

8、atingswasgainedbytheorthogonalanalysis，andthephysicalandelectrochemicalpropertiesoftheanodecoatingswerecharact