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氧化电解水是一种高效、环保的杀菌剂,在医疗卫生、食品安全和农业生产方面有着广泛的应用。但是目前关于氧化电解水制备的研究较少,且多数为简单制备工艺参数的研究,缺少对关键技术的研究与开发,而我们认为电催化材料本身电化学性质的研究才是最为重要的。在氧化电解水制备过程中,除了析氯反应外,还有大量的析氧反应发生,如何调配两者之间的反应速度,提高电解效率,得到杀菌效率最优的氧化电解水,这些都取决于对电极材料的研究。另外,除了提高阳极反应效率之外,还要提高阴极析氢反应活性。针对以上问题,本文进行了如下研究。1.本文采用热分解法制备RuO2-SnO2氧化物合金电极。通过XRD表征可以看出其晶型为典型的金红石型结构,进一步通过循环伏安(CV)表征证明其表面为典型的RuO2电化学特征,没有SnO2电化学特征。在此基础上,利用线性伏安(LSV)技术分别考察了RuO2-SnO2的析氯极化曲线和析氧极化曲线,研究表明电流密度为70mA/cm2时,RuO2-SnO2电极的析氯析氧电势差为368mV,而RuO2为278mV,提高了析氯反应选择性。在此基础上,对RuO2-SnO2电极在实际制备氧化电解水过程中的电解效率,有效氯含量、次氯酸含量及强化试验寿命进行了考察。结果表明,RuO2-SnO2电极比RuO2电极氯离子电解效率提高了11.34%,有效氯含量提高了35.57%,次氯酸含量提高了33.62%,电极强化试验寿命提高了2.5倍。最后,通过SEM表征和电化学孔隙率的计算,表明RuO2-SnO2电极表面较平整,内部孔隙率大,所以使电解液不容易渗透到电极内部,而使电极的耐腐蚀性和使用寿命都将得到提高。2.采用热分解法制备IrO2-TiO2不同比例以及不同温度复合氧化物,通过XRD表征可以看出其晶型为典型的金红石型结构,SEM表征表明随着IrO2含量的增加以及温度升高,粒径逐渐减小,团聚程度减轻。通过循环伏安表征可知,与IrO2表面电量相比,TiO2的加入使循环伏安电量有明显的提高,当TiO2摩尔分数为12.5%时,循环伏安电量最大。不同比例电极材料的析氢活性随着TiO2含量的增加,呈先增加后减小的趋势,其最优比例为14%,表观析氢电流为43.38 mA/cm2。另外,随着温度的升高,循环伏安电量逐渐降低,这是因为随着制备温度的升高,电极表面晶粒不断团聚长大,致使电极表面的活性位点不断减少。但是温度升高,有利于两组分之间更好合金化,研究表明,当制备温度为550℃时,析氢活性最好,表观析氢电流为43.38mA/cm2。另外,通过1000segments循环伏安扫描前后析氢电流的对比,证明IrO2-TiO2析氢稳定性很好。3.利用热分解法制备IrO2-FexOy不同比例二元氧化物,通过XRD表征表明其主要为IrO2金红石型结构,并没有表现出Fe氧化物的特征,说明Fe的氧化物较为均匀分散到IrO2中,结晶度较差。SEM表征表明从图中可以看出,不同比例IrO2-FexOy的粒径相差不大,基本在200-500nm。但是当FexOy含量较高时,颗粒之间团聚现象严重;当FexOy含量减少到10-20%时,团聚现象得到明显改善。通过对其析氢活性考察,结果表明在FexOy含量为10%时,析氢电流最大,达到70.71 mA/cm2,是IrO2的11.2倍,并具有较高的析氢稳定性。通过对其析氯和析氧活性考察表明IrO2-FexOy二元氧化物在Ir-Fe摩尔比为9:1时,在pH=1的4mol/L的NaCl溶液中的,析氯电流为为233mA/cm2,比同等条件下的Ir O2高出了14.6%,但其析氧电流也相应增加,是IrO2的1.6倍,所以其在析氯反应选择性上提高并不明显。但我们同时注意到该种电极材料对氧析出活性的提高,有助于使其成为一个优良的氧析出电极材料。