直接电解海水防污用阳极的制备及性能研究

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1、大连理工大学硕士学位论文直接电解海水防污用阳极的制备及性能研究姓名：王玲利申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：彭乔20070601大连理工大学硕士学位论文摘要本文从组元掺杂。制备工艺等方面研究各因素对电极性能的影响，研制出一种适合海水电解防污用四元金属氧化物电极。探讨了涂层失效机理，研究了电极电解海水析氯效率以及Mn2+阳极沉积对电极析氯性能的影响。掺杂酞Sn组元的研究结果表明：对于RuTi／Ti电极，热氧化温度为440℃、涂层组成为Ru：Ti=3：7_(摩尔比)时，电极析氯电位最低、极化率最小。但析氧电位低、催化选择

2、性差，强化寿命短。掺杂Ir之后，析氯电位降低，氯氧电位差增大。强化寿命随着Ir含量的增大而增长。SEM点元素分析和电子探针面分析中都观察到涂层中铱元素的偏析现象。在Ru30IrloT‰门晤电极的基础上掺杂Sn后，电极的强化寿命明显增长。但析氯电位、析氧电位有所升高。TGA和DTA测试表明：选择的涂液烘干和热氧化温度、时间比较合适。制备工艺条件，如热氧化温度、涂液浓度、．涂层结构、钛基体处理等的研究结果表明：不同组成的电极有着各自不同的热氧化温度。Rul5Irl5Ti70，n电极在热氧化温度为440"C时，具有低的析氯电位、长

3、的强化寿命。涂刷次数一定，涂液浓度与涂敷量成正比，强化寿命随着涂液浓度的增大、涂敷量的增加而增长。但单位质量涂层的强化寿命并不与涂敷量成正比，涂液浓度为0．79m01／L时，单位质量涂层的强化寿命最长。由涂层结构研究知：中间层Ir02的加入有助于提高电极的强化寿命。电极的催化性能主要受涂层表面层影响，而涂层表层结构受内部结构影响较大。采用龟化学造孔和酸蚀相结合的方法处理钛基体，制备多孔电极。结果表明：造孔使钛基体真实表面增大，单位面积的涂敷量增加，电极寿命增长，析氯电位降低。采用交流阻抗技术分析电极微观组织结构与电极性能之间

4、的关系。由电极结构和电极上氯气析出过程分析，得出；可以采用LR(QR)(QR)等效电路来模拟电极的阻抗谱。模拟结果表明：掺杂Ir元素，电极的膜电阻、反应电阻都降低。掺杂sn元素之后，电极的膜电阻、反应电阻有所升高；热氧化温度升高，电极膜电阻升高，反应电阻降低．海水电解析氯实验结果表明：sn元素的加入能够提高电极的析氯效率．其中，Ru30IxloSnsoTilo／Ti电极的析氯效率最高，为84．7％：海水浓度降低，电极析氯效率降低：Mn2+阳极沉积与电流密度和沉积温度有很大关系，升高温度有利于Mn2+的阳极沉积。电极表面沉积一

5、层Math后，电极的析氯性能大大降低。关键词：海水电解防污；DSA电极；涂层结构；涂液浓度；孔蚀直流电解海水防污用阻极的制各及性能研究Study011preparationandperformanceofanodeusedindirectlyelectrolyzingseawaterforanti-pollutionAbstractInordertopmpareanexcellentmetaloxideelectrodeusedindirectlyelectrolyzingseawaterforanti-pollution,

6、theeffectsofdopingelement,preparationtechnicsandSOOiltOtheDerfb衄anceofmetaloxideelectrodearediscussed．Electrode’SinvalidationmechanismiSdiseussed．TheC12evolutionelfitiencyofRuIrsrrn厂rielectrodeinelectrolyzingseawaterandtheeffectofin02toelectrode’sperformancea∞alsod

7、iscussed．TKSpaperdiscussestheelectrochemistryperformanceofRuTi，n、RlIIrTi，ri、RubSnTi／Tielectrode．11柠resultsindicate：RuT以ielectrodehasperfecteatalyseperformancetochlorineevolution,lOWchlorineevolutionpotential．highoxideevolutionpotentialat440℃withRu：Ti=3：7(molratio)．

8、Butithasshortintensif舛ngl瑜andlowpotentialdifferenceofC12and02evolutionpotential．UndertheconditionofbdippedinRu40Ti6棚electrodetosubstituteRu,Ru30l