光学仪器对于海洋环境的长期原位监测具有重要意义,但其在工作期间存在生物污损问题,严重影响监测精度。保护光学窗口不受生物污损的策略有很多种,其中电化学氯化法因其操作简单、效率高而受到广泛关注。原位电解海水析氯时,氯杀生物剂的用量可以被控制在防止生物污损的最低限度,使其不对海洋环境造成有害影响。但光学窗口防污的电化学氯化系统的应用存在两个主要问题:高效、低成本的析氯催化剂的开发和水下光学透光率的保证。因此,本课题通过恒电位电化学沉积法和热分解法制备了钴基催化剂,解决了工作电极制作成本高、析氯效率低以及工作寿命短的问题。此外,通过设计配有所制备催化剂电极的电化学氯化附件有效防治了海水中光学透镜的生物污损。具体研究工作如下:（1）通过恒电位电化学技术制备了钴基催化剂电极,Co与Co（OH）2分布在钛箔基体表面,并确定了最佳的沉积电位和沉积时间。试验表明,所制备的电极与商用DSA（Dimensionally Stable Anode）相比,其析氯选择性显著优于DSA,在1.1V～1.4V电位下主要发生的是析氯反应,并且在1～20m A/cm~2电流密度范围内的电流效率始终保持在80%以上。此外,在5m A/cm~2的电流密度下经过10h的稳定性测试,电极析氯性能几乎没有衰减。（2）对铜绿假单胞菌和金黄葡萄球菌的杀菌试验表明,工作电极通过电解海水产生的活性氯具有优异的细菌杀灭性和杀菌广谱性。在含有细菌的海水溶液中经过15天的浸泡,与无任何保护的光学窗口相比,通过周期性电化学析氯保护的光学玻璃上几乎没有生物污损,并且保持较高的水下光透过率。荧光显微结果表明,玻璃表面只有少量细菌附着。通过3D激光共聚焦显微镜观察可知,电解海水析氯可以抑制有机大分子在光学玻璃上的积累,从而阻止细菌沉降。（3）通过热分解法制备钴基催化剂电极的最佳热解温度为400℃。一定比例Ni原子掺杂和Sn Sb中间层的加入进一步提高了电催化析氯性能。15天的细菌溶液浸泡试验表明,热分解法制备的电极通过原位电化学氯化能够有效地抑制水下光学玻璃表面细菌生物的附着,防止光学玻璃的生物污损。本课题通过恒电位电化学方法和热分解法成功制备了钴基催化剂电极,降低了析氯电极的制作成本,提高了电极电解海水的析氯效率以及稳定性,并且防污装置在不牺牲透光率的条件下可以对海洋环境中的光学窗口进行电化学氯化防污,该研究对于水下光学仪器的长时间工作具有重要的意义。