超疏气钌铑氧化物电极材料用于高性能氯气析出电极

在氯碱工业中,阳极发生的是氯气析出反应,而催化该反应发生的电极通常为平面型的钌钛氧化物电极,通常制作该电极的方法为涂覆煅烧法,制备过程中由于表面涂层与基底间热应力不同会不可避免的在电极表面产生龟裂,且这种电极由于其平面型的结构所限,在表面会对生成的氯气产生较强的粘附作用,增大反应的传质阻力,导致性能下降。北京化工大学孙晓明课题组在前期对超疏气电极应用于各种析气反应的研究基础上,将概念拓展到析氯反应中,对传统的析氯电极表面形貌进行了调控,利用水热与电沉积结合的方法在钛基底上制备得到了核壳结构的钌钛氧化物纳米阵列电极。

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通过测量该电极与单个气泡的接触行为可以发现,这种新型电极展现出了优异的超疏气特性,具有很小的气泡粘附力与很大的气泡接触角,这种超浸润电极与传统平面结构的电极相比,显著降低了催化过程中气泡在电极表面的粘附作用,大大加快了氯气气泡的析出速率,增强了工作稳定性,使催化析氯反应的活性得到了提高。这一研究成果发表于Small(DOI: 10.1002/smll.20160224)上。

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