本项目基于传统的热分解法,利用基板表面处理和第二相控制技术,设计和制备一维IrO2系析氧阳极纳米阵列涂层。项目需要解决的主要关键问题为基体表面状态、第二相与纳米阵列形成之间的关联性。重点考察组元热解和IrO2纳米阵列形成过程,表征和分析基板表面(物相、显露晶面、缺陷类型、缺陷密度等)、涂层(结构、择优晶面取向和程度、生长方向、形核密度、形貌等)和IrO2纳米阵列结构等,阐明阳极基体表面状态、第二相与纳米阵列形成之间的关联性,建立工艺-结构-性能之间的关系,揭示一维IrO2系阳极纳米阵列涂层的形成机制,提出IrO2纳米阵列的形核和生长机理,并利用IrO2纳米阵列的形成机制调控其制备工艺,从而调节IrO2纳米阵列结构、密度等,优化纳米阵列涂层的电催化性能。本项目的研究可为相关阳极材料的制备和应用提供基础。
iridium coatings;iridium oxide;nano array;formation mechanism;
项目采用传统热分解法制备了纳米Ti/IrO2+MnO2析氧电极,通过XRD、场发射扫描电镜(FESEM)、循环伏安(CV)、交流阻抗谱等手段研究了钛基体刻蚀时间、铱和锰总离子浓度、铱-锰离子配比、热氧化分解温度以及涂层掺杂等因素对电极表面纳米阵列状态、涂层结构及其电化学行为的影响,表征和分析了基板表面(物相、显露晶面、缺陷类型、缺陷密度等)、涂层(结构、择优晶面取向和程度、生长方向、形核密度、形貌等)和IrO2纳米阵列结构等,阐明阳极基体表面状态、第二相与纳米阵列形成之间的关联性,建立了工艺-结构-性能之间的关系,基本揭示了一维IrO2系阳极纳米阵列涂层的形成机制,优化了纳米阵列涂层的电催化性能。