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        楊桂林、黃君明等人的釕鈦圖層改進方案

        發布時間: 2023-01-03 瀏覽:552

          楊桂林、黃君明等人提供 RuSnTi 配方:

          (1) RuCl3. 2.5H,0(38.6% Ru) 1192g,SnCI2(無水)574g,鈦酸丁酯 5580mL,35% HCI 760mL,正丁醇 11220mL;

          (2) RuCl3 37.4mg, Ti (RuO)4 114.8mg,36% HCI 2滴,SnCI4·5H20 1mg,正丁醇 1.3mL。150℃下烘干5min,450% 熱氧化15min,最后一次燒結 1h。

          SnO2是半導體活性材料之一,具有高導電率、高機械強度和良好的耐腐蝕性能。釕鈦涂層中加入錫,增加了電催化物的量,有利于提高涂層活性和延長工作壽命。

          釕鈦錫涂層優點是,析氯電位低,飽和鹽水溶液,20A/dm2下,RuTi 涂層析氯電位為 1.124V(vs.SCE),而 RuSnTi涂層為1.470V;析電位高,0.5mol/L H_S02                                   20A/dm2下,RuTi層析氧電位為 1. 346V(ts.SCE),而 RuSnTi 涂層為1.470*:氯電位差值大,RuTi 涂層為 0.222V,而 RuSnTi涂層為0.374V意味著錫組分的加入,可抑制氧的析出,對降低氯中含目有利。

          通常是用在飽和鹽水溶液中測定的陽極極化率——塔菲爾常數b 值來比較不同電極材料的電催化活性。釘鈦涂層為 50 ~100mV,釕錫鈦涂層為 24~50mV,比釕鈦涂層低,說明釕鈦涂層中加入錫后,可降低氯離子放電活化能,即氯離子在獲得較低的能量就可在陽極表面上放電。

          SnO2不僅具有導電性能,而且有陶瓷性,能與鈦基體牢牢結合。涂層中加入錫組分能與鈦基體形成 Ti6Sn5金屬間化合物,加強基體與活性涂層的附著力,因此不僅使涂層不易脫落,同時也保護了鈦基體不被氧化,避免了高阻性的 TiO2氧化膜的生成,從而延長了電極的工作壽命。

          對已制備好的含錫電極用掃描電鏡觀察表面形貌,發現比釕鈦涂層表面平滑和致密,具有較小的裂縫和細孔。這樣的涂層作為陽極使用時,可減少電解質通過涂層的裂縫和孔隙滲透,使鈦基體不易形成 TiO2電阻膜。這樣對延長電極工作壽命也有利。

          析氯析氧極化曲線如圖 3-10 所示。在低電流密度范圍,氧氯電位差較小,隨著電流密度升高,差值越來越大,與 RuTi電極的極化曲線相比(見圖 3-8),RuSnTi 電極氧氯電位差大與 RuTi 電極的,因此使用 RuSnTi 電極更有利于抑制氧的析出。

          0. 5mol/L H2SO4, 100A/dm2下,釕鈦涂層快速放氧壽命為800~1500min,而釕錫鈦涂層為 1600~2500min。一般說來,快速放氧壽命長,在鹽水電解中使用壽命也長。

          釕鈦錫涂層電極電槽在天津化工廠、上海天原化工廠用于氯堿生產中;在承德化工廠、響水縣黃?;S用于氯酸鈉生產中,工作壽命都超過 3 年。


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