在析氯型鈦陽極于氯堿工業得到成熟應用后,析氧型鈦陽極也逐步在應用電化學領域得到推廣使用。酸性析氧環境具有較強的腐蝕性與氧化性,陽極在該環境下易出現損耗,因此制備電催化性能穩定、使用周期較長的析氧型鈦陽極,是電化學領域持續研究的方向。
常用鈦陽極兩大類別
銥系析氧涂層鈦陽極與釕系析氯涂層鈦陽極,是當前貴金屬涂層鈦陽極中較為常見的兩類電極材料,分別以 IrO?、RuO?作為主要活性成分。目前涂層鈦陽極的制備以高溫熱分解氧化法為主。銥鉭涂層陽極的析氯活性低于釕系涂層陽極,但在析氧環境中可保持較好的穩定性,是析氧工況下應用較多的電極材料。
析氧型鈦陽極的優化改進
結合實際應用場景中的問題,通過對涂層貴金屬組分、制備工藝進行優化調整,可提升銥鉭涂層陽極的綜合性能,適配更多電化學應用場景。

鈦陽極制備方法 — 熱分解氧化法
熱分解氧化法是制備涂層鈦陽極的常用工藝,將金屬鹽類溶于有機溶劑形成涂液,涂刷在鈦基體上經高溫燒結,通過多次涂刷與燒結,最終形成涂層鈦陽極。
熱分解氧化法的特點
優勢:成本較為可控、工藝流程簡潔、操作便于掌握。
影響因素:陽極使用周期受貴金屬負載量、煅燒溫度、基體預處理等因素影響,其中煅燒溫度與保溫時間對產品質量影響較為明顯。
不足:微觀視角下,經煅燒的涂層可能存在細微裂紋,電解液有機會滲入并接觸鈦基體,可能加快陽極腐蝕。從行業應用來看,熱分解法仍是當前主流制備方式。
熱分解氧化法應用廣泛的原因
該方法操作簡便、制備周期較短、對設備要求相對較低,因此在行業內被普遍采用。
鈦陽極貴金屬涂層失效機理
在強酸性析氧環境中使用的貴金屬涂層鈦陽極,需要具備穩定的電催化活性、導電性與耐腐蝕性。鈦陽極實際使用周期較長,實驗室通常采用強化壽命試驗進行測試。恒流強化電解條件下,槽電壓出現明顯上升時,可判斷陽極涂層已出現失效。
貴金屬涂層鈦陽極的失效原因較為復雜,會隨電極類型與使用環境發生變化。行業內較為常見的失效形式為涂層溶解與涂層剝離,兩類失效形式常同時或先后出現,進而引發基體鈍化,加快陽極失效進程。

