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二氧化钛纳米管(TiO2 NTs)具有较大的比表面积、管状结构和尺寸可控等特点,但二氧化钛本身是半导体,电化学性能较差。近年来,通过涂覆金属氧化物或掺杂等方法对TiO2 NTs进行改性引起了科研工作者广泛关注。本文介绍了 TiO2NTs/Ti电极和改性TiO2 NTs/Ti电极的特性及其应用;采用阳极氧化法制备了 TiO2NTs/Ti电极;采用热分解法在TiO2 NTs/Ti电极表面涂覆RuO2或先对TiO2 NTs/Ti电极进行电还原再热分解涂覆RuO2的方式对TiO2NTs/Ti电极进行改性,研究了改性TiO2 NTs/Ti电极的析氧/析氯电化学性能。主要工作如下:1.利用阳极氧化法在不同电解液中制备了 TiO2NTs/Ti电极。通过分析阳极氧化过程中电流密度-时间曲线,初步探讨TiO2 NTs的形成机理;采用原子力显微镜(AFM)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、激光显微拉曼光谱仪分别对阳极氧化后钛电极的微观形貌、微区元素种类与含量、物相结构进行表征;采用循环伏安法(CV)对TiO2NTs/Ti电极的电化学性能进行了初步研究。实验结果表明:以0.1 mol L-1 NH4F + 1 mol L-1 H2SO4为电解液进行阳极氧化,钛基底表面形成孔径为1-2 μm左右的多孔薄膜;以1 wt.%NH4F + 2 vol.%H2O+乙二醇电解液进行阳极氧化得到管径为65-75nm、管长为1-1.7 μm、上端开口下端封闭状态的均匀纳米管;TiO2NTs/Ti电极经450 ℃退火,可除去电极表面附着的电解液,使TiO2NTs由非晶型转化成锐钛矿型结构;且能一定程度增强TiO2NTs/Ti电极的导电性。2.利用热分解法制备了 RuO2/Ti和RuO2/TiO2 NTs/Ti电极,通过SEM、EDS、X射线衍射技术分别对RuO2/Ti和RuO2/TiO2 NTs/Ti电极的微观形貌、微区元素种类与含量、物相结构进行了研究;采用CV、LSV、Tafel曲线和计时电位等方法对电极的析氧/析氯电化学性能进行研究;采用加速寿命法比较所制备电极寿命的长短。实验结果表明:通过在钛基底与Ru02涂层间添加二氧化钛纳米管中间层,可增大RuO2/Ti电极真实表面积以及Ru02与Ti基底的结合力;与RuO2/Ti电极相比,RuO2/Ti02NTs/Ti电极具有更多的活性位点,使其具有较低的析氧/析氯电位和更长的加速寿命。3.通过对TiO2NTs/Ti电极进行电还原再热分解涂覆RuO2的方式获得RuO2/TiHxOy/Ti电极。通过电还原过程中的i-t曲线分析,初步探讨了 TiHxOy的形成;采用CV、LSV和计时电位等方法对改性电极的析氧/析氯电化学性能进行了初步研究;通过加速寿命测试比较了所制备电极的加速寿命。实验结果表明:与RuO2/TiO2NTs/Ti电极相比,所制备RuO2/TiHxOy/Ti电极析氯电位和加速寿命相近,但析氧电位有所升高。