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含钛钽氧化物中间层的氧化物阳极制备与性能

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1文献综述

1.1引言

1.2 DSA简介与国内外研究进展

1.3 钛基金属氧化物的结构

1.4 DSA电极材料的选择

1.5钛基氧化物电极的制备方法

1.6工艺条件对电极性能的影响

1.7 钛基金属氧化物的催化反应的析氧机制

1.8钛基金属氧化物阳极的失效机理

1.9本文的选题意义及创新点

2 实验及测试方法

2.1实验试剂和仪器

2.2电极制备

2.3电化学性能测试及表面形貌分析

3中间层中TiN加入量对Ti/TiO2-Ta2O5/IrO2阳极性能影响

3.1前言

3.2实验步骤

3.3实验结果与讨论

3.4结论

4中间层温度对Ti/TiO2-Ta2O5/IrO2阳极性能的影响

4.1前言

4.2 实验步骤

4.3实验结果与讨论

4.4结论

5表层烧结温度对Ti/TiO2-Ta2O5/IrO2涂层阳极性能影响

5.1前言

5.2 实验步骤

5.3实验结果与讨论

5.4结论

6涂层载量对Ti/TiO2-Ta2O5/IrO2性能的影响

6.1前言

6.2 实验步骤

6.3实验结果与讨论

6.4 Ti/TiO2-Ta2O5/IrO2涂层电极在海水脱硫ECO装置中的应用

6.5结论

7 结论与建议

参考文献

致谢

个人简历

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摘要

钛金属氧化物阳极(又叫尺寸稳定性阳极)以其稳定的电化学性能和良好的电催化活性在氯碱工业、湿法冶金、有机合成、阴极保护、电解防污、工业电镀等电化学工程中得到广泛应用,是迄今理想的电极材料。在保证电极催化活性和使用寿命的前提下,本文采用浸渍-热分解法制备了含中间层的Ti/TiO2-Ta2O5/IrO2涂层阳极。采用SEM、XRD等分析了电极的表面形貌和物相结构,用循环伏安、极化曲线、计时电流、强化电解寿命等电化学测试了电极的电化学性能和稳定性,探讨了制备工艺条件对涂层阳极催化性能和寿命的影响,得出制备所需优选工艺参数。
  通过研究中间层TiN加入量对Ti/TiO2-Ta2O5/IrO2阳极性能的影响,得出TiN前体的加入量为16mg时,Ti/TiO2-Ta2O5/IrO2涂层电极的的电催化活性最高,且寿命最长。
  研究了中间层温度对 Ti/ TiO2-Ta2O5/IrO2阳极性能的影响,表明在350℃~450℃间,随着温度的升高,阳极催化活性降低、强化电解寿命变短。本实验选用中间层温度350℃最为佳。
  研究了表层温度对Ti/TiO2-Ta2O5/IrO2阳极性能的影响,实验表明,在400℃~520℃内,涂层电极的催化活性和寿命不同。400℃催化活性最高,500℃制得的阳极使用寿命最长,综合考虑选择500℃为佳。
  研究了涂层载量对Ti/TiO2-Ta2O5/IrO2阳极性能的影响,表明表面涂层由涂敷3层增加到10层的过程中,涂层的表面形貌发生了很大的变化,电极寿命明显增加。涂3层时强极化寿命为250h,增至7层时寿命增加近1倍,增至10层时,寿命则仅增加60h,综合考虑表面涂层数为7层时最为适宜。
  最后按照上述优选条件制备涂层阳极,应用到64KW华能海门电厂4号机组烟气海水脱硫ECO装置中,取得了较好的效果。

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