在析氯型钛阳极于氯碱工业得到成熟应用后,析氧型钛阳极也逐步在应用电化学领域得到推广使用。酸性析氧环境具有较强的腐蚀性与氧化性,阳极在该环境下易出现损耗,因此制备电催化性能稳定、使用周期较长的析氧型钛阳极,是电化学领域持续研究的方向。
常用钛阳极两大类别
铱系析氧涂层钛阳极与钌系析氯涂层钛阳极,是当前贵金属涂层钛阳极中较为常见的两类电极材料,分别以 IrO₂、RuO₂作为主要活性成分。目前涂层钛阳极的制备以高温热分解氧化法为主。铱钽涂层阳极的析氯活性低于钌系涂层阳极,但在析氧环境中可保持较好的稳定性,是析氧工况下应用较多的电极材料。
析氧型钛阳极的优化改进
结合实际应用场景中的问题,通过对涂层贵金属组分、制备工艺进行优化调整,可提升铱钽涂层阳极的综合性能,适配更多电化学应用场景。

钛阳极制备方法 — 热分解氧化法
热分解氧化法是制备涂层钛阳极的常用工艺,将金属盐类溶于有机溶剂形成涂液,涂刷在钛基体上经高温烧结,通过多次涂刷与烧结,最终形成涂层钛阳极。
热分解氧化法的特点
优势:成本较为可控、工艺流程简洁、操作便于掌握。
影响因素:阳极使用周期受贵金属负载量、煅烧温度、基体预处理等因素影响,其中煅烧温度与保温时间对产品质量影响较为明显。
不足:微观视角下,经煅烧的涂层可能存在细微裂纹,电解液有机会渗入并接触钛基体,可能加快阳极腐蚀。从行业应用来看,热分解法仍是当前主流制备方式。
热分解氧化法应用广泛的原因
该方法操作简便、制备周期较短、对设备要求相对较低,因此在行业内被普遍采用。
钛阳极贵金属涂层失效机理
在强酸性析氧环境中使用的贵金属涂层钛阳极,需要具备稳定的电催化活性、导电性与耐腐蚀性。钛阳极实际使用周期较长,实验室通常采用强化寿命试验进行测试。恒流强化电解条件下,槽电压出现明显上升时,可判断阳极涂层已出现失效。
贵金属涂层钛阳极的失效原因较为复杂,会随电极类型与使用环境发生变化。行业内较为常见的失效形式为涂层溶解与涂层剥离,两类失效形式常同时或先后出现,进而引发基体钝化,加快阳极失效进程。

