钛基贵金属氧化物涂层电极的应用进展

蒋玉思等 ： 钛 基贵金属氧化物涂层电极的应用进展／ ２ ０ １ ５年 囊 ９啊
流 密度 下工 作 。
斯 公 司 应 用 Ｔｉ ／ Ｉ ｒ Ｏ 一 Ｔａ Ｏ 电 极 ； 国 内 学 者 以 Ｔｉ ／
Ｉ ｒ Ｏ２ 一 Ｓ ｎ Ｏ２ 一 Ｐｄ为 阳极 ， 在正向 ４ ２ ｍｓ 、 １ ２ Ａ ・ｄ ｍ～ ， 反
而 阻碍 了其在化 工 、 冶金 、 电镀 、 防护 、 环保 等行业 的发 展， 人们从 而 转 向研 究 低 能耗 、 长 寿 命 的新 型 涂 层 阳 极 。１ ９ ６ ５年 ， Ｂ ｅ ｅ ｒ取得 Ｒｕ Ｏ。 一 Ｔｉ Ｏ。 涂 层 电极 的专 利
权， ３年后 由意 大 利 的 Ｄ ｅ Ｎｏ ｒ ａ在 氯 碱 行 业 实 现 工业 化应 用 ； １ ９ ７ ３年 ， Ｂ ｉ ａ ｎ ｃ ｈ ｉ 等取得 １ ｒ Ｏ。 一 Ｔａ ２ Ｏ ５涂 层 电 极 的专利 权 ， １ Ｏ年后这 种涂 层 电极 在钢 板 镀锌 上 获得 应 用 ］ 。此后 ， 钛基 贵 金 属 氧 化物 涂 层 电极 的应 用 打 开了崭新 的篇章 。作者 介绍 了钛基 贵金 属氧 化物涂 层
摘 要 ： 与 传 统 的 铅 基 合 金 阳极 、 石 墨 阳极 相 比 ， 钛 基 贵金 属氧 化 物 涂层 电极 具有 较 高 的 电催 化 活性 、 更 好 的化 学 稳
定 性 。介 绍 了贵 金 属 氧 化 物 涂 层 钛 电极 的分 类 、 优 点， 综 述 了涂 层 钛 电极 的 典 型 应 用 ， 指 出 了应 用 中存 在 的 问 题 ， 并 展 望
ａ ｎ ｄ Ｔｉ ／ Ｉ ｒ ０２ － Ｔ ａ ２ ０５ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｄｅ ｏ （ ｂ ）
成 。根据 涂 层 中活 性 成 分 的 不 同 ， 一 般 将 电 极 分 为
Ｒ ｕ Ｏ ２ 、 Ｉ ｒ Ｏ２ 两种 ， 见表 １ 。 由于钛基 体与 涂 层存 在 热 膨 胀 系数 差 异 ， 且 制 备 过 程 中经 历 多次热 冷 循 环 ， 导致 涂 层 呈 多孔 多裂 纹 的 形 貌特征 。典 型 的 Ｒｕ Ｏ 基涂 层钛 电极 、Ｉ ｒ Ｏ 基涂 层 钛 电极 的表 面形 貌见 图 １ 【 ２ ｊ 。
在能 源紧 张 、 环境 恶化 的背 景下 ， 传统 的石 墨 阳极 和铅 基合 金 阳极 因高能耗 、 短 寿命 、 维护频 繁或铅 污染
表 １
常 见 的 贵 金属 氧化 物涂 层钛 电极
Ｔａ ｂ． １ Ｃｏ ｍ ｍｏｎ ｎｏ ｂ ｌ ｅ ｍｅ ｔ ａ ｌ ｏ ｘｉ ｄ ｅ ｃ ｏ ａ ｔ ｅ ｄ ｔ ｉ ｔ ａ ｎｉ ｕ ｍ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｄｅ ｓ
阴极产 物 ； （ ５ ） 质 量轻 ， 机械 强度 高 ； （ ６ ） 形状 易制作 ， 可
高精度 化 ； （ ７ ） 基 体 钛 可反 复 使用 ； （ ８ ） 可在高温、 高 电
收稿 日期 ： ２ ０ １ ５ － ０ ５ ～ ０ ８
作 者简 介 ： 蒋 玉 ￣（ １ ９ ７ ４ －） ， 男， 山 东鱼 台人 ， 高级 工程 师 ， 研 究方向 ： 功能金属材料 、 应 用 电化 学 ， Ｅ － ｍａ ｉ ｌ ： ］ ｉ ａ ｎ ｇ ｙ ｓ ２ ０ ０ ２ ＠１ ６ ３ ． ｃ ｏ ｎ。 ｒ
电极 的类 型 与优点 ， 综述 了涂 层钛 电极 的应用 进展 ， 指
出 了应 用 中存 在 的 问题 ， 并 展 望 了涂 层 钛 电极 的发 展 方 向， 以期 为更加 合 理地 应 用 贵金 属 氧 化 物 涂层 钛 电 极 提供 参考 。
ｌ 涂 层 钛 电 极 的 类 型 与＆ Ｂｉ ｏ ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ
钛 基 贵 金 属 氧 化 物 涂 层 电极 的 应 用 进 展
蒋玉思 ， 张 建华 ， 黄奇 书 ， 王继 民
（ 广 东省 工业技 术研 究 院（ 广 州有 色金 属研 究 院） ， 广 东 广州 ５ １ ０ ６ ５ １ ）
了涂 层 钛 电 极 未 来 的 发展 方 向 。 关键 词 ： 涂 层 钛 电极 ； 贵金属氧化物 ； 电积； 电镀 ； 应用 中图分类号 ： Ｔ Ｑ １ ５ Ｏ ． １ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ： １ ６ ７ ２ — ５ ４ ２ ５ （ ２ ０ １ ５ ） ０ ９ — ０ ０ １ ６ — ０ ３
Ｗ Ｗ Ｗ ． ｈ ｘ ｙ ｓ ｗ ｇ ｃ ． ｃ ｏ ｍ ２ ０ １ ５ ， ｖ ０ Ｉ ． ３ ２ Ｎ ｏ ． ０ ９化
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ６ ７ ２ —５ ４ ２ ５ ． ２ ０ １ ５ ． ０ ９ ． ０ ０ ４
与 生 物 互 程
以下 优点 ： （ １ ） 电极 尺寸 稳定 ， 电解 中极 间距恒 定 ， 可
避 免 电极 问短路 ； （ ２ ） 析氧（ 氯） 电位低 ， 气泡 效应小 ， 工
作 电压 低 ； （ ３ ） 工作 寿 命 长 ； （ ４ ） 化 学 稳 定性 高 ， 不污 染
与铅基 合金 阳极 、 石墨 阳极相 比 ， 涂层钛 电极 具有
涂层 钛 电极 是 以金 属 钛 为基 体 ， 在 其 表 面 涂覆 以
铂族金 属 氧化物 为 主要成分 的活性涂 层而 制成 的一种 金属 电极 材 料 。通 常涂 层 由活 性 成 分 和 惰 性 成 分 构
图１ Ｔｉ ／ Ｒｕ Ｏ２ － Ｔ ｉ Ｏ２电极 （ ａ ｌ 和 Ｔｉ ／ ｌ ｒ Ｏ２ － Ｔａ ２ ０５ 电极（ ｂ Ｊ 的 表 面 形 貌 Ｆｉ ｇ ． １ Ｔ ｈ ｅ ｓ ｕ ｒ ｆ ａ ｃ ｅ ｍｏ ｒ ｐ ｈ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｏ ｆ Ｔ ｉ ／ Ｒｕ ０２ 一 Ｔｉ Ｏ２ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｄ ｅ （ ａ ）