張招賢的釕鈦圖層改進(jìn)方案
發(fā)布時(shí)間: 2023-01-03 瀏覽:826
如前所述,根據Beer配方制得RuO2:TiO2=30:70(摩爾比)活性涂層,被認為在鹽水電解析氯反應中具有高的電催化活性和穩定性。
Comninellis認為,以RuO2·TiO2而言,最穩定是在x(RuO2)= 20%時(shí),正是固溶體組分范圍。
張招賢對 x(TiO2)= 80%、x(RuO2)= 20%配方進(jìn)行研究,并與石墨電極、經(jīng)典的 RuTiO,涂層電極進(jìn)行對比。
a x(TiO2):x(RuO2)= 80:20 組分的TiO2·RuO2鈦電極制備涂層配方,RuCl3 1g,Ti(RuO)4 5mL,HCI 1mL,正丁醇13mL。開(kāi)始兩次,420℃下熱氧化10min,從第3次開(kāi)始,450℃下熱氧化10min,直至涂液涂敷完。最后在 350℃下燒結1h。即制得x(TiO2):x(RuO2)= 80:20組分的TiO2.RuO2圖層鈦電極。
b強化壽命試驗
強化壽命試驗條件:0.5mol/L H2S04,2A/cm2,<40℃。
研制的x(TiO2):x(RuO2)= 80:20 組分的 TiO2·Ro02)鈦電極壽命為16.5h,而經(jīng)典的x(TiO2):x(RuO2)= 70:30組的TiO2·RuO2鈦電極壽命僅為5.3h,強化壽命增長(cháng)約3倍。
c 析氯電位測試
電解液為飽和食鹽水溶液,即每 1L 含 NaCl 315g,異極距3mm,參比電極為 232 型飽和甘汞電極,對電極為鈦電極。
析氯電位測試前,在 400A/m2下電解 30min。
不同電流密度下測得的石墨電極、摩爾比為 70:30組分的Ti02*RuO2鈦電極摩爾比為 80:20 組分的 TiO2·Ru02鈦電極的槽電壓、析氯電位列于表 3-7 中。
表3-7各種電極析氯電位值
根據表 3-7 數據畫(huà)出各種電極的極化曲線(xiàn)圖,見(jiàn)圖3-9。
圖3-9各種電極析氯極化曲線(xiàn)
從表3-7數據和圖3-9析氯極化曲線(xiàn)圖可以看出RuTi電極導電性能均優(yōu)于石墨電極,工作電流密度 800A/㎡,及1500A/㎡時(shí),槽電壓降低0.4 ~0.5V。各種電流密度下,RuTi電極的析氯電位值均低于石墨電極,低 200 ~300mV,而x(TiO2):x(RuO2)=80:20 組分 TiO2·RuO2涂層鈦電極析氯電位值更低一些,說(shuō)明其析氯電催化活性最高。
d析氧電位測試
電解液中 H2S04 0.5mol/L,異極距3mm,參比電極為硫酸亞汞電極,對電極為鈦電極。
測試前,在500A/㎡下電解30min。
不同電流密度下測得的 x(TiO2):x(RuO2)= 70:30 組分Ti02· RuO2涂層鈦電極、x(Ti02):x(RuO2)= 80 : 20 組分TiO2·RuO2涂層鈦電極的槽電壓、析氧電位列于表3-8中。
表38 TiO2- RuO2電極析氧電位值
的TiO,·RuO,涂層鈦電極的槽電壓、析氧電位值稍微低于摩著(zhù)
從表3-8 數據看到,各種電流密度下,組分為80:20摩爾比的70:30 組分的 TiO2·RuO2鈦電極。
與經(jīng)典的 x(TiO2):x(RuO2)= 70:30 組分鈦電極相比較,所研制的x(TiO2):x(RuO2)= 80:20 組分涂層鈦電極在槽電壓、析氯電位、析氧電位均相差不大,只是強化壽命長(cháng)些,增了約3倍。
文獻[42〕介紹日本在食鹽電解工業(yè)中使用鈦陽(yáng)極的情況。
鹽水電解工業(yè)開(kāi)發(fā)了鈦基鉑族金屬氧化物電極,其析氯催化活性高,能使用15 年以上。
電極涂層組分:x(TiO2):x(RuO2)= 60:40,析氯電流效率為92%;x(TiO2):x(RuO2):x(IrO2)= 60:20:20,析氟電效率為93%。
上一篇: 釕鈦涂層的改進(jìn)
相關(guān)文章