加铂纳米晶涂层钛电极的研究.pdfVIP

第26届全国氯碱行业技术年会论文集 加铂纳米晶涂层钛电极研究 张招贤‘ (广东省老科技工作者协会，广东广州510663) 【关键词]钛电极；涂层；铂 [摘要】介绍了加铂纳米晶涂层钛电极的制备、组分、表面形貌，强化寿命及其应用。 低涂层中钌用量，从而降低生产成本，这是科研人员 涂层钛电极一般称DSA，自20世纪60年代末 问世以来，由于具有优良的电催化活性、良好的电化 面临的一道新的研究课题。 学性和化学耐腐蚀性，可以在许多苛刻电解介质中 铂电极可以同时用作阳极和阴极，即铂电极可 工作，因而广泛应用于各个电解工业部门¨。4J。 以正向和反向电解。为了提高电极反向电解的能 通过多年的实际使用，人们发现在一些电解领 力，进行加铂活性涂层钛电极的研究。 域中，DSA的应用尚存在一些缺陷。 1加铂涂层钛电极的制备 碱性离子水可清除人体内有害的酸性代谢物自 将一定量的氯铂酸加进已配好的铱钉钛涂层 由基，可直接治疗胃酸过多等疾病，可增强体质，起 中，在400—500oC煅烧，可制得加铂涂层钛电极。 到预防和提高抗病能力的作用。在我国和日本、韩 2钛电极加铂涂层的组分分析 国，离子水生成器销售量不断上升。 采用德国LEO一1530型扫描电子显微镜和英 离子水生成器的工作原理是：自来水经过两级 过滤后，进入生成器中的电解槽，通过电解作用，在 国牛津INCA300型能谱仪，对电极涂层组分进行定 阴极周围产生氢氧根离子浓度高的碱性离子水，在 量分析，结果见表I。 阳极周围产生氢离子浓度高的酸性离子水。 表1加铂涂层组分分析结果(质量分数)％ 离子水生成器的核心部件是电极材料。最早使 O Ti Ru Ir Pt 24。 34．01 34．79 19．66 11．54 0 用钛镀铂电极作为阳极和阴极。由于铂价格昂贵， 713’ 31．31 36．02 21．59 8．06 3．03 且需要从国外进El，因此从20世纪90年代开始，国 与表l相对应的能谱图见图l、图2。从图1、图 内学者研究用DSA代替Ti／Pt电极，获得成功。 2可以看出，涂层中各组分特征峰值很强。 DSA活性涂层以Ru为主，添加Ir、Ti及其他活 性元素。离子水生成器经过一段时间使用后，发现 DSA用作阳极，电催化活性及电解寿命均不错，可 是用作阴极不行，涂层会脱落，即DSA只能正向电 解，不能反向电解。离子水生成器运转2年后，DSA 阴极涂层脱落，露出白色钛基体，甚至在和离子膜压 框相接触的部位，钛基体被腐蚀穿孔，电解装置失 效，不能正常生产离子水。 国际金属市场随着石油价格而暴涨，金属钌的 价格已从2005年的20ff／g升到2007年的240衫 g。原料三氯化钌也从0．7万元／kg升到9．5万元／ 图1 电极涂层组分能谱图 kg。在保证离子水生成器钛电极质量的前提下，降 · [作者简介】张招贤(1942一)，男，1964年毕业于中南工业大学，原为广州有色金属研究院教授级高级工程师。从事 钛电极研究30多年，成绩显著，取得多项省部级科研成果，发表论文40多篇。2003