張招賢的釕鈦圖層改進(jìn)方案

　　如前所述，根據(jù)Beer配方制得RuO2：TiO2=30：70(摩爾比）活性涂層，被認(rèn)為在鹽水電解析氯反應(yīng)中具有高的電催化活性和穩(wěn)定性。

　　Comninellis認(rèn)為，以RuO2·TiO2而言，最穩(wěn)定是在x（RuO2）= 20%時，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。開始兩次，420℃下熱氧化10min，從第3次開始，450℃下熱氧化10min，直至涂液涂敷完。最后在 350℃下燒結(jié)1h。即制得x(TiO2)：x(RuO2)= 80：20組分的TiO2.RuO2圖層鈦電極。

　　b強(qiáng)化壽命試驗

　　強(qiáng)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(qiáng)化壽命增長約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(jù)表 3-7 數(shù)據(jù)畫出各種電極的極化曲線圖，見圖3-9。

　　圖3-9各種電極析氯極化曲線

　　從表3-7數(shù)據(jù)和圖3-9析氯極化曲線圖可以看出RuTi電極導(dǎo)電性能均優(yōu)于石墨電極，工作電流密度 800A/㎡，及1500A/㎡時，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

　　從表3-8 數(shù)據(jù)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(qiáng)化壽命長些，增了約3倍。

　　文獻(xiàn)[42〕介紹日本在食鹽電解工業(yè)中使用鈦陽極的情況。

　　鹽水電解工業(yè)開發(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%。