阳极材料在析氧领域的使用均告失败,后来研究发现IrO2具有双中功用,既能作为活性氧化物,又能稳定涂层,如Ti-IrO2、Ti-RuO2-IrO2、Ti-IrO2-SnO2、Ti-IrO2-Ta2O5等阳极得到成功应用。其中Ti-IrO2-Ta2O5电极析氧作用最好,但由于IrO2含量为70%,Ta2O5含量为30%,阳极材料成本依然很高。表1列出了一些氧化物对的标准平衡电极电位Р表1 金属氧化物对的氧化还原电位Р低价氧化物/高价氧化物РE/VРIr2O3/ IrO2РRu2O3/ RuO2РOsO2/ OsO4РNi2O3/ NiO2РCo2O3/ CoO2РRh2O3/ RhO2РPtO2/ PtO3РPdO2/ PdO3Р0.93Р0.94Р1.00Р1.43Р1.45Р1.73Р2.00Р2.03Р(2)基体金属及其合金Р基体金属对提高阳极性能有着举足轻重的地位,其主要作用是:1、作为基体材料,耐腐蚀;2、作为贵金属氧化物的催化骨架;3、作为阻挡活性成分的中间层,防止基体钝化失效。钛金属基材由于在金属表面可自发形成了惰性的TiO2薄膜,并由此直接影响到电极的钝化作用。从而使活性层电化学性能的退化,影响到电极的使用寿命。TiO2层的稳定性和电化学性能取决于制备方法和基体状态。通常采用三种技术处理钛基材:1、机械抛光;2、HF-HNO3酸性溶液化学刻蚀;3、H2SO4/HF混合水溶液或硫酸甲醇混合非水溶液中的电解抛光。有研究表明直接将钛基体氧化得到的TiOx,,比刷涂后热分解得到的TiOx与钛基体的结合力要大,且与活性涂层结合紧密,提高涂层抵抗气体的冲刷能力,同时也可阻止活性氧对钛基体侵蚀。但较为矛盾的是TiOx可使阳极的导电性能下降。Zr、Nb、Ta等金属研究发现也可作为基体材料,但和金属Ti相比还有一些局限性,目前的研究重点在于几种金属相互合金化对阳极材料性能的影响。
全文预览
