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在常见的析氧环境中,IrO2是最常用的阳极材料。单纯的二氧化铱涂层电化学性能并不理想,而且电极涂层容易剥落,电极寿命短。在氧化铱涂层中加入其他惰性组元,可以提高活性氧化物的稳定性,而且合理的配比还可提高电极的活性。已研究过的有Ir-Co涂层、Ir-Ta涂层、Ir-Sn涂层等,其中IrO2-Ta2O5被认为是最理想的析氧用阳极材料。SiO2具有良好的电绝缘性及热稳定性,当与其他组分混合时能够均匀分散呈无定形态。我们先前的研究表明,Ti/IrO2-SiO2电极具有非常高的电催化活性和较长的析氧寿命。在此基础上,本论文对不同Si含量Ti/IrO2-SiO2电极的电化学表面结构和析氧动力学行为进行了深入研究;同时,作为拓展,提出了一种利用电沉积SiO2薄膜作为模板电沉积制备IrO2电极的方法并对其基本电化学行为进行了研究。通过循环伏安(CV)曲线及电化学阻抗谱(EIS)研究了Ti/IrO2-SiO2电极的电化学表面结构。CV曲线的积分电荷(q*)和双电层电容(Cdl)得出的结果一致表明,即随着SiO2含量的增加,电极的“外部”和“内部”表面活性点数目均增加。复合电极的电化学孔隙率(“外部”表面活性面积与“总体“活性面积的比值)比纯IrO2电极高得多。尽管复合电极析氧反应表观电催化活性比纯IrO2电极高,但是其“真实”电催化活性却随硅含量增加而下降。通过对经过面积校正的极化曲线进行数学分析,发现随着硅组元含量增加电极速控步骤反应常数k+,与k+2的值显著减小。这意味着电极表观电催化活性的提高仅仅是几何效应引起的。利用电沉积SiO2薄膜作为模板电沉积制备IrO2电极,无论是采用CV电沉积还是恒电位电沉积,相同沉积条件下使用模板法时IrO2在导电ITO玻璃上的沉积量明显减少,但其电催化活性和析氧活性均有所提高。SEM结果显示,使用SiO2模板时ITO/IrO2电极电化学活性的提高是由于电极表面粗糙度和孔隙率增大引起的。