钛基金属氧化物涂层电极的制备及表征

钛电极的制备钛电极是一种应用广泛的电极材料，因其良好的化学稳定性、耐腐蚀性和导电性能而备受青睐。

下面将介绍钛电极的制备方法。

一、钛板制备钛板是制备钛电极的基础材料，一般常用纯度较高的钛板，如TA1、TA2等。

钛板制备分为以下几个步骤：1.锯割：在定尺的钛板上用机器工具进行锯割，使其保持规定的长度和宽度尺寸。

2.打孔：使用孔钻或数控机床工具在钛板上打洞，通常为直径0.5-2.0mm的孔洞。

3.抛光：使用研磨机、抛光机等工具对钛板表面进行抛光，使其表面光洁无瑕疵。

二、电极涂覆电极涂覆是将钛板制备成钛电极的关键步骤，常用的涂覆方法有热浸镀法、电化学沉积法和物理气相沉积法等。

1.热浸镀法：将粉末状的电极材料（如IrO2、RuO2等）按一定比例混合，并通过热浸法将其涂覆到钛板表面上，在高温环境下使其粘结在钛板上，形成均匀厚度的电极层。

2.电化学沉积法：将电极材料溶解在电解液中，通过外加电压的作用，在钛板表面上沉积出一层电极材料的方法。

3.物理气相沉积法：将电极材料蒸发在真空的环境下，通过控制反应参数，将蒸发物质沉积到钛板表面上形成电极层。

三、电极活性区域制备电极的活性区域是电极的核心部分，主要负责电化学反应。

一般采用腐蚀和打磨的方法将电极表面部分腐蚀去除，形成活性区域。

1.腐蚀：将钛板浸泡在一定浓度的氢氟酸或硝酸中，腐蚀钛板表面，去除电极材料以外的部分，形成电极的活性区域。

2.打磨：使用抛光机或研磨工具对电极表面进行打磨，去除活性区域周围的一些无用部分，使电极表面更加光滑，增加电极的导电性。

四、电极组装电极组装是将制备好的钛电极与其他电极组合成电化学电池电极的过程。

在组装过程中要注意保证电极间距和排列位置的一致性，并进行防腐蚀措施以延长电极的使用寿命。

总之，钛电极的制备过程比较复杂，需要掌握一定的技术要点。

制备好的钛电极可以用于电化学污水处理、电解水制氢、电化学合成等领域，具有广泛的应用前景。

第27卷第1期电化学Vol. 27 No. 1 2021 年 2 月JOURNAL OF ELECTROCHEMISTRY Feb. 2021[Review ]DOI: 10.13208/j.electrochem.200802 钛基氧化铱电极电沉积制备技术研究进展吴丹丹，吴旭4(华中科技大学环境科学与工程学院，湖北武汉430074)摘要：钬基氧化依电极作为DSA(dimension stable anode)中的典型电极，广泛应用于各个领域。

目前工业生产的钕 基氧化铱电极主要由传统热分解法制备，存在成本高昂，工艺繁琐，依赖人工劳动，无法大规模生产等问题，十分 有必要探索开发新的制备技术。

本文从沉积液配方、基底材料的选择及处理、电沉积方式以及沉积时间等方面系 统地讨论了氧化铱电沉积制备技术的研究进展，包括作者课题组所作的一些工作及成果；分析了钛基氧化铱电极电沉积制备技术目前所面临的挑战，并给出一定建议；阐述了其应用前景，展望了其未来发展方向，希望更多的科 研人员能投入到相关研究中。

关键词：钛基氧化铱电极；电沉积；工业应用1引言铱系涂层钛阳极具有低的析氧电位、大电流 密度承载能力(> 100 A*dnr2)、优良的催化活性，卓 越的电耐久性等优点自开发以来，广泛应用于 电解水、阴极保护、电镀、有色金属提取、水处理、蚀刻液回收等领域。

1973年，Bianchi取得IrO/Ta205涂层电极专利权，自此，奠定了热分解法 制备铱钽涂层钛电极的核心地位[41。

目前研究的钛 基氧化铱电极的制备方法有热分解法、溶胶-凝胶 法、磁控溅射法、电沉积、热解喷涂、MOCVD(金属 有机化学气相沉积）等，对各种方法的介绍及其特点归纳总结见表1。

随着不溶性钛阳极市场需求不断扩大，国家 对工业体系升级的重视，传统的热分解法已经不能满足工业生产要求，顺应工业时代发展。

溶胶-凝 胶法、磁控溅射沉积法等虽然能制备纳米级涂层，且氧化铱成膜效果好，但由于其设备复杂，工艺过 程要求严苛，未有相关明确切合研究，无法为实际 工业中大型铱系涂层钛电极制备提供相关理论依据，可操作性较小。

基于钛阳极氧化物涂层的性能对比发布时间：2022-12-29T07:29:38.449Z 来源：《科学与技术》2022年9月17期作者：孟鹏帅贺斌[导读] 为研究不同石墨烯含量的钛阳极氧化物涂层的性能，本文利用热分解法制备了含石墨烯的Ti/IrO2-Ta2O5-G阳极，分析了加入石墨烯对两种钛阳极性能的影响。

孟鹏帅贺斌西安泰金工业电化学技术有限公司陕西西安 710000摘要：为研究不同石墨烯含量的钛阳极氧化物涂层的性能，本文利用热分解法制备了含石墨烯的Ti/IrO2-Ta2O5-G阳极，分析了加入石墨烯对两种钛阳极性能的影响。

利用电子显微镜、X射线衍射仪和能谱仪等分析了钛阳极循环伏安、强化电解寿命和阳极极性等电化学性能。

研究结果表明，添加石墨烯的Ti/IrO2-Ta2O5-G活性、使用寿命等得到了进一步的提升。

关键词：钛阳极；金属氧化物涂层；强化电解寿命中图分类号：TG335.86 文献标识码：A引言：在钛基体上涂抹二氧化铱可以制备钛阳极氧化物涂层，二氧化铱涂层使用寿命和电催化活性较强，原因是二氧化铱中Ir3+/Ir4+离子电极位较低，因此在酸性环境中，其析氧催化活性较高。

但是二氧化铱涂层存在价格贵、寿命短和易脱落等问题，在其中加入Ta、Sn等金属，可以提高二氧化铱涂层使用寿命。

1 试验方法1.1 试验仪器和材料试验药剂：草酸、无水乙醇、氯铱酸（30%纯度，H2IrCl6·6H2O）、TaCl5正丁醇溶液（2g/ml-1）、氯化钠（HCl）、碳酸钠（Na2CO3）、氢氧化钠（NaOH）、磷酸三钠（Na3PO4）、浓硫酸（H2SO4）等溶液。

试验仪器：数显恒温槽、电子调节万用电炉、超声波清洗器、电子分析天平、场发射扫描电子显微镜、X-射线衍射仪等。

1.2 钛阳极氧化物涂层制备1.2.1 钛基体处理试验基体采用工业TA2钛板，对其进行喷砂处理，然后利用酸溶液和碱溶液对钛基体进行清洗[1]。

钛基氧化物涂层阳极研究(三)：二氧化铅系列涂层2016-08-17 13:10来源：内江洛伯尔材料科技有限公司作者：研发部二氧化铅电极钛阳极铅系涂层电极是指在钛基体上涂覆氧化铅的电极。

二氧化铅电极在水溶液中电解时具有析氧电位高,氧化能力强,耐腐蚀性好、导电性好、可通过大电流等特点。

因此二氧化铅氧化物作为重要的电极被广泛应用。

目前,二氧化铅电极广泛使用钛作为电极基体,即钛基二氧化铅电极(Ti/β-PbO2)。

由于β-PbO2固有的电积畸变使β-PbO2与基体不能牢固地结合,使用过程中钛基体会产生氧化物薄膜,会使金属钛钝化,导致导电困难。

为了提高二氧化铅电极的坚固性、导电性和耐腐蚀性,研究人员对电极底层和表面层进行了改进,并增加了中间层。

中间层的作用是加强基体与活性层的附着力, 避免涂层脱落,防止钛基体的钝化,保护钛基体不被氧化,避免高阻性二氧化钛氧化膜的生成,从而有利于提高电极的寿命和稳定性。

范洪富等制备了含SnO2中间层的PbO2电极,结果表明增加SnO2中间层可有效提高PbO2电极的电催化性能。

尹红霞等采用电沉积-热解氧化法制备了含中间层SnO2+Sb2O3的钛基体二氧化铅电极(Ti/SnO2 + Sb2O3/PbO2)。

研究表明, Ti/SnO2+ Sb2O3/PbO2电极对甲基橙具有很好的脱色降解作用,锑掺杂量摩尔比Sn∶Sb = 10∶1 时,电极的脱色降解效果最优。

徐亮等制备了Ti/PbO2电极和含有中间层的Ti/MnO2/PbO2电极。

结果表明, 含有中间层的Ti/MnO2/PbO2电极的稳定性、寿命、析氧电位以及电催化活性都较不含中间层的Ti/PbO2电极有所提高。

在电沉积β-PbO2层时,由其晶体结构所决定,不可避免地产生β-PbO2镀层内固有的内应力,可通过向涂层中掺杂防腐蚀的、电化学性能不活泼的颗粒物料和纤维物料来消除这种内应力。

因此掺杂其他物质成为当前研究的重点。

Liu等制备了Ti/Bi-PbO2电极。

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201811645927.5(22)申请日 2018.12.29(71)申请人 西安泰金工业电化学技术有限公司地址 710201 陕西省西安市经济技术开发区泾渭工业园西金路西段15号(72)发明人 贺斌　冯庆　马振佳　窦泽坤　王淼　王正　(74)专利代理机构 西安新动力知识产权代理事务所(普通合伙) 61245代理人 刘强(51)Int.Cl.C25B 11/06(2006.01)C25B 1/04(2006.01)C25B 1/26(2006.01)C23F 1/26(2006.01)(54)发明名称一种钛基涂层钛阳极的制备方法(57)摘要本发明属于电化学工业钛电极的制备技术领域，涉及一种钛基涂层钛阳极的制备方法，具体包括以下步骤：钛基体的预处理即除油脱脂→活化处理→激光蚀刻→去钛屑→酸处理→超声清洗→待干→涂层烧结→成品。

该制备方法，通过使用激光蚀刻的方法对钛基体表面进行粗化处理，该方法使用简单、无污染，可快速处理钛基体产生的氧化皮，不再需要酸溶液长时间的处理，并且还能得到任意有规则的粗化排列，容易使涂层填实至网格缝隙中，得到均匀致密的结构，同时可承受大电流的工作强度，耐腐蚀性强。

权利要求书1页 说明书4页 附图2页CN 109457270 A 2019.03.12C N 109457270A1.一种钛基涂层钛阳极的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：1)对钛基体进行除油脱脂处理；2)对除油脱脂处理后的钛基体进行活化处理；3)对活化处理后的钛基体进行激光蚀刻处理；4)去除钛基体上的钛屑；5)将步骤4)处理后的钛基体放置于酸溶液中进行酸蚀刻处理；6)利用超声波对酸蚀刻处理后的钛基体进行清洗；7)待清洗后的钛基体干燥后对其进行涂刷烧结，完成涂层钛阳极的制备。

2.根据权利要求1所述的钛基涂层钛阳极的制备方法，其特征在于，所述步骤3)中激光蚀刻的网格尺寸为0.02mm -1.5mm。

烧结式钛基铂金涂层阳极是一种用于电化学应用的电极材料，通常用于电镀、电化学分析和电池制造等领域。

这种涂层阳极的特点是具有较高的耐腐蚀性和电化学稳定性，以及良好的导电性能。

钛基铂金涂层阳极的制作过程通常包括以下几个步骤：
1. 基体材料选择：选择适合的钛基体材料，因为钛具有良好的耐腐蚀性和高强度，适合作为电极的基体。

2. 涂层材料准备：将铂金粉末准备好，铂金因其高电化学稳定性和良好的电催化性能而被广泛用于电极涂层。

3. 涂层烧结：将铂金粉末均匀地涂布在钛基体上，然后通过高温烧结过程使铂金粉末与钛基体结合，形成均匀的涂层。

4. 表面处理：烧结后的阳极可能需要进一步的表面处理，如抛光、清洗等，以提高其表面光洁度和电化学性能。

5. 测试和应用：在投入使用前，对涂层阳极进行电化学性能测试，确保其符合应用要求。

然后，将涂层阳极应用于电镀、电化学分析或其他电化学工艺中。

烧结式钛基铂金涂层阳极的优点包括：
高耐腐蚀性，能够在恶劣的化学环境中长期稳定工作。

良好的电化学稳定性，能够在广泛的电位范围内保持性能。

优异的电催化性能，适用于需要电催化的电化学反应。

较高的导电性，能够提供良好的电流传递效率。

这种涂层阳极适用于需要高精度和高稳定性的电化学应用，特别是在要求严格的环境下，如半导体制造、医疗设备和精密仪器等领域。

钛基金属氧化物涂层电极的研究进展
汪文兵;龙晋明;郭忠诚
【期刊名称】《电镀与涂饰》
【年(卷),期】2006(25)7
【摘要】钛基金属氧化物涂层电极又称DSA, 是一种新型不溶性阳极电极.综述了
钛基金属氧化物涂层电极的研究进展,包括钛基钌系涂层电极、钛基铱系涂层电极、钛基二氧化锰电极和钛基二氧化铅电极.介绍了不同钛基涂层电极材料的制备方法、性能特点和应用情况,并对其今后的发展方向作了展望.
【总页数】3页(P46-48)
【作者】汪文兵;龙晋明;郭忠诚
【作者单位】昆明理工大学材料与冶金工程学院,云南,昆明,650093;昆明理工大学
材料与冶金工程学院,云南,昆明,650093;昆明理工大学材料与冶金工程学院,云南,昆明,650093
【正文语种】中文
【中图分类】TG178;TQ630.79
【相关文献】
1.钛基贱金属氧化物涂层阳极的研究进展 [J], 史艳华;孟惠民;孙冬柏;俞宏英;王旭
东
2.钛基金属氧化物涂层电极的制备及表征 [J], 张丽;关江勇;韩卫清;王连军
3.钛基金属氧化物涂层电极的研究与应用 [J], 匙春华;赵金兰;王三反
4.钛基贵金属氧化物涂层电极的应用进展 [J], 蒋玉思;张建华;黄奇书;王继民
5.钛基金属氧化物电极的失活机制及改进方法的研究进展 [J], 王璠;李建新;崔帅;王崧鸿
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

钛电极的制备钛电极的制备方法有多种，可以通过化学原理和实验步骤来介绍。

首先需要了解钛电极的用途和特点，其次需要介绍制备过程的原理和步骤，最后需要讨论一些应用和发展前景。

第一部分：概述钛电极是一种用于电化学研究和工业生产的重要材料，其具有优良的化学稳定性、电化学性能和导电性能，因此在电化学反应、能源存储、腐蚀防护等领域有着广泛的应用。

第二部分：材料制备1.碳材料的制备碳材料是一种常用的电极材料，可以通过碳化物或有机物的热解、化学气相沉积、化学析出等方法制备。

其中，碳化物热解是一种常用的制备方法，通常使用聚苯乙烯、苯酚等有机物或碳化硼等无机物作为原料，经过高温炼制得到具有一定孔隙结构和导电性能的碳材料。

2.金属氧化物的制备金属氧化物是另一种常用的电极材料，可以通过化学析出、溶胶-凝胶法、水热合成等方法制备。

其中，溶胶-凝胶法是一种常用的制备方法，通常使用金属盐和有机溶剂混合得到溶胶，经过干燥和煅烧得到具有一定晶型和导电性能的金属氧化物。

第三部分：电极制备1.电极材料的导电性处理为了提高电极材料的导电性能，通常需要进行导电性处理，如导电填料的添加、碳化、石墨化等方法。

其中，导电填料的添加是一种常用的方法，可以通过将碳黑、碳纳米管、导电聚合物等导电填料混合于电极材料中改善其导电性能。

2.电极的制备工艺电极的制备工艺通常包括基底的制备、电极材料的涂覆和固化等步骤。

其中，基底的制备是一种重要的工艺步骤，通常使用导电玻璃、碳布、镍箔等材料作为基底，经过洗涤、干燥等处理得到具有一定表面粗糙度和导电性能的基底。

第四部分：应用和发展随着电化学技术的发展，钛电极在环境监测、能源转换、腐蚀保护等领域有着广泛的应用前景。

同时，钛电极的制备技术也在不断的改进和创新，如纳米化、多孔化、功能化等方法可以提高电极材料的性能。

结论通过对钛电极的制备方法和应用前景的介绍，可以了解其在电化学领域的重要性和发展潜力。

希望本文的内容对于相关领域的研究和应用有所帮助。