文档介绍：原文:Surface characterization of ruthenium-tin oxide electrodes
钌锡氧化物电极的表面特性
摘要
采用电化学表面分析技术揭示在不同的钌锡组成中RuO2-SnO2/Ti电极的电催化活性。伏安峰来源于在NaOH溶液中Ru6+氧化成Ru7+过程中测量循环伏安所得。在较高的电位对应的钌离子氧化峰由于钌氧化物包围而形成,而那些低电位对应的钌离子氧化峰由于锡氧化物包围而形成。钌离子的电子密度取决于周围的锡阳离子数量。© 1997 Elsevier Science .
1、介绍
现在钌锡氧化物涂层钛电极在氯碱行业尺寸稳定阳极(DSA)检查中是不可缺少的。以锡氧化物为添加剂的氧化钌电极稳定并能够提高其催化活性氧进化和氯演化。
尺寸稳定阳极型涂料通常是通过热分解钛板上的金属盐类制成,在电极上无论是在表面特征及分布表面成分都是复杂的复合氧化物。最近,高分辨率扫描电子显微镜(HR-扫描电镜)已发现多孔结构的组成的超细颗粒RuO2-IrO2-TiO2/Ti电极。HR-扫描电镜图像使人们有可能了解电极结构。原子力显微镜(AFM)的有效的成像不仅有高分辨率,而且是三维的。轻敲式原子力显微镜可以消除剪切力的对样品的损害。通过轻敲振动探针表面可以追踪到该试样。利用扫描俄歇显微镜(SAM)绘制出RuO2-TiO2/Ti电极表面成分图谱,和利用扫描能量色散X射线显微镜绘制出RuO2-IrO2-TiO2/Ti电极表面成分图谱,表面形貌相关性研究成分有助于揭示催化活性中心。
在钛基板上的钌锡氧化物图层的形态特征可以通过扫描电镜和轻敲式原子力学显微镜观察,构图可以使用扫描俄歇显微镜。通过这些表面分析技术揭露了电催化活性面积与RuO2-SnO2/Ti电极成分之间的关系。应用扫描电镜和原子力学显微镜在明确电极表面结构方面取得了成功,并且俄歇显微镜有效的确定了其成分分布。运用循环伏安法(CV)测量活性表面积与使用表面分析技术观察明显的表面特征相关。富含锡的RuO2-SnO2/Ti电极有大的活性表面积是由于在宏观面上存在超细氧化物颗粒。
2、实验
在RuO2-SnO2/Ti电极上发生的电化学反应,如氯演变和析氧不仅取决于定量因素而且还有定性因素。电化学分析对表面性质表征非常有效,因为在表面进行化学反应不仅灵敏而且具有选择性。通过伏安SOC估算含氧化钌的电极的循环伏安曲线阐明了电化学活性表面积。此外,此伏安特性峰是钌/钛电极在NaOH溶液中通过循环伏安法测量Ru6+氧化为Ru7+形成的,。此峰是用于表征表面钌物种数量。Ru6+转化为Ru7+的氧化电位取决于定性表面钌符号。
在这项研究中,对活性部分进行表征不仅在于如活性表面积方面的数量因素,还有依靠电化学表面技术测试钌锡组成的质量因素。(50 mg Sn ml-1)在规定的比例条件下,基板干燥后在60℃条件下放10分钟,然后将他们在450℃的预热炉中煅烧10分钟,使金属盐类分解成氧化物。对于每个试样,以上处理要重复10次。
电化学电池包括一个在烧杯中的工作电极、一个铂板对电极和一个氯化银的的参考电极。,循环伏安是在电压为50mv/ NaOH溶