貴金屬修飾鈦陽極的制備及電催化性能研究.pdf

1、本文采用陽極氧化-陰極電沉積兩步法：先在鈦基體上陽極氧化法制備多孔TiO2薄膜，再在這層多孔狀薄膜上采用陰極電沉積方法摻雜Pt、Ir制備出Ti/TiO2-Pt修飾電極和Ti/TiO2-Ir修飾電極。利用XRD、SEM、TEM、SIMS、孔徑分布測定、電化學測試等手段系統(tǒng)研究了不同工藝條件下制備的Ti/TiO2薄膜電極的結(jié)構(gòu)形貌、相組成、晶粒尺寸、表面孔隙率及電化學性能，得出了制備Ti/TiO2薄膜電極的最佳工藝參數(shù)，同時研究了Ti/Ti

2、O2-Pt修飾電極和Ti/TiO2-Ir修飾電極的表面形貌、電催化性能、表面電阻率及快速放氧壽命。 研究結(jié)果表明，采用陽極氧化法可制備得到納米晶多孔TiO2薄膜，薄膜由銳鈦礦相納米晶和非晶相構(gòu)成，納米晶粒直徑在20nm左右。電解質(zhì)溶液的酸堿性影響TiO2薄膜的表面形貌，堿性條件下制備的薄膜表面平坦致密，酸性條件下制備的薄膜表面呈多孔狀結(jié)構(gòu)。綜合Ti/TiO2薄膜電極的晶粒尺寸、表面形貌、表面孔隙率及電化學性能，可知室溫1mol/

3、LH2SO4溶液，氧化電壓為120V，氧化時間為11min是制備TiO2薄膜電極的最佳工藝條件。此時制備所得的TiO2薄膜厚度約730nm，孔徑為350nm，表面孔隙率為12.7％。研究了陰極電沉積Pt、Ir過程，摻雜貴金屬Pt、Ir明顯降低了Ti/TiO2電極的表面電阻率值，大大提高了電極的導電性能。由極化曲線和阻抗譜結(jié)果得出：摻雜Pt，Ir明顯改善了Ti/TiO2電極的電催化性能，沉積時間1min的Ti/TiO2-Pt修飾電極已具有