一、Ti／SnO₂+Sb₂O₃／PbO₂电极的制备和结构性能研究 硫酸介质中金属阳极的开发是有机电化学合成研究中的核心问题之一，本文以Ti／SnO₂+Sb₂O₃／PbO₂复合多层电极为研究对象，研究探讨了锡锑中间层前驱体溶剂的选择对Ti／SnO₂+Sb₂O₃／PbO₂电极寿命、电催化性能和电极表面结构的影响。首次采用聚合前驱体法（PPM）制备了SnO₂+Sb₂O₃中间层前驱体，系统研究了聚合前驱体法制备的SnO₂+Sb₂O₃中间层的制备条件对电极性能的影响。对Ti／SnO₂+Sb₂O₃／PbO₂电极在硫酸溶液中的循环伏安特性、电解过程及电化学氧化Cr³⁺的过程进行了研究；并研究了超声对Ti／SnO₂+Sb₂O₃／PbO₂电极材料结构和电极性能的影响。实验中采用阳极寿命快速检测法和极化曲线法、循环伏安法分别考察了电极的寿命和电化学活性；利用扫描电镜和X衍射分别分析了电极表面的微观形貌和结构。研究结果表明： （1）不同前驱体溶剂对SnO₂+Sb₂O₃中间层的结构和形貌有着显著的影响；与乙二醇、乙醇、正丁醇作前驱体溶剂制备的锡锑中间层相比，乙二醇与柠檬酸反应制得的聚合前驱体溶剂制备的锡锑中间层的锡锑含量较高。由聚合前驱体中间层制得的Ti／SnO₂+Sb₂O₃／PbO₂电极的使用寿命明显提高，但不同前驱体制备的中间层对电极的电催化活性影响不大。 （2）聚合前驱体法制备的SnO₂+Sb₂O₃中间层的焙烧温度和锑含量对Ti／SnO₂+Sb₂O₃／PbO₂电极的结构和性能有显著的影响。在锡锑中间层的制备温度为500℃、锡锑n（Sn）：n（Sb）=9：1时，制得的Ti／SnO₂+Sb₂O₃／PbO₂电极具有良好的稳定扬州大学硕士学位论文性和较好的电化学活性。 （3）循环伏安研究表明本文所制的电极活性层实际是PbO:和少量PbO的混合物，在析氧过程中，电极表面物质不可避免的参与了析氧反应，电极表面的组成会发生改变。 （4）在电解过程中，槽电压的变化呈不稳定一稳定一明显上升三个阶段。不同电解阶段电极的结构、形貌及电化学性质不同，在电解后期的电极失活主要源于钦基表面Tio:的生成及由此引起的电极表面Pbo:的大量剥离。实验还发现，活性层的厚度明显影响电极的寿命。 （5）在相同的反应条件下，有超声作用时电化学氧化C尸+过程的电流效率明显高于无超声时的电流效率;与以Pb/PbO:电极为阳极时的电流效率结果相比，在相同操作条件下，以Ti/s n02十sbZo3/P bo:电极为阳极的电化学氧化cr，十过程中的电流效率明显提高;同{时由扫描电镜结果分析可知，有超声作用时不同反应时间下电极的形貌有明显的变化。 （6）超声场会对电极表面的形貌和结构产生影响。电极经超声作用20min后，其循环伏安峰电流值与未经超声作用时相比增加了近l倍。电极的电化学活性表面积随超声作用时间的延长呈先增大后减小的趋势，超声作用时间为20min时，伏安电荷容量最大，即活性表面积最大。二、聚合前驱体法制备的T订Tio:电极的结构性能研究 采用聚合前驱体法制备了TIO:前驱体，系统研究了焙烧温度和焙烧时间对T许io:电极表面微观结构和电催化性能的影响，并对电极在HZSO4溶液中和NaOH溶液中的活性表面积进行了分析。在实验中，用伏安电荷容量表征了聚合前驱体热分解法制备的Ti汀io:电极在pH月的HZSO;溶液和pH=14的NaoH溶液中的电童宏扬:以Ti为基体的电极材料的开发应用基础研究化学活性表面积及焙烧温度和焙烧时间对电极电催化活性的影响;用XRD、ESEM、TEM对所制电极的表面结构、形貌及TIO:的粒径进行了表征。研究表明: （l）聚合前驱体法制备的TIO:粒子的平均粒径在40nm以内;制备TIO:膜电极的焙烧温度和焙烧时间对电极的伏安电荷容量有显著的影响;焙烧温度低于500℃时，Tiq膜为锐钦矿型结构，当焙烧温度高于500℃时，随着焙烧时间和焙烧温度的增加，Ti伍由锐钦矿型向金红石型转变，金红石Tio:含量的增加使得电极的伏安电荷容量降低。 （2）相同条件下制备的Ti汀iO:膜电极在HZSO;溶液中的伏安电荷容量要远远高于在NaoH溶液中的伏安电荷容量，电极在不同pH值溶液中的内电化学活性表面积又远远高于外电化学活性表面积。因此电极表面活性表面积的大小不仅与电极的结构有关，而且与溶液的pH值有关。