在现代海洋学中,原位现场监测是了解实时海况的重要途径。通过将光学装置固定于水下设备,可获取用于表征局部环境的数据,如浊度、荧光度、光学图像等。当固体表面浸于海水时,蛋白质和微生物会在光学窗口表面积累形成生物膜并最终成为宏观污损,这种在玻璃窗口附着的生物污损会影响光学仪器的正常工作。目前,针对光学玻璃窗口防生物污损虽然已经提出了几种可行技术,如通过释放铜、有机锡杀菌剂等,但存在高能耗、污染海洋生态环境等缺点。因此,寻找低能耗、环境友好的方法仍是诸多研究者面临的挑战,其中原位电化学析氯防污损就是一种很有发展前景的防生物污损技术。本文针对氧化铟锡(ITO)导电玻璃直接作为工作阳极应用于电解海水析氯防污损中存在工作寿命短和析氯过电位高的缺点,制备了石墨烯涂层/氧化铟锡复合电极(G/ITO),对石墨烯的电催化析氯性能进行了实验研究,并与电沉积铂镀层/氧化铟锡复合电极(Pt/ITO)进行了比较。实验结果表明,G/ITO和Pt/ITO的析氯电位分别为0.8V和1.1V,较低的析氯电位说明石墨烯的电催化效果更好;而且相同电位,G/ITO析氯电流密度比Pt/ITO大,杀菌防污效果更好。但在持续阳极电解过程中,G/ITO析氯电流密度衰减速度比Pt/ITO快,原因可能与ITO表面的石墨烯涂层与ITO结合不牢固发生脱落,以及在电解过程中产生了浓差极化相关。本文基于汽车车窗玻璃“加热电阻丝”防雾的设计理念,采用电沉积技术对铂丝表面进行修饰获得了具有纳米表层结构的铂丝电极NW-Pt(Nano Wire Platinum),将其覆盖于普通玻璃表面后构建双丝电解体系进行了电催化析氯性能实验研究。内容包括,采用SEM及EDS对电沉积修饰后的铂丝电极(NW-Pt)的表层形貌和成分进行表征;采用LSV阳极极化测试技术、恒电位直流电解技术对NW-Pt的电催化析氯性能、电解长效性和稳定性能进行研究;培养硅藻悬浊液,采用3D立体显微镜研究NW-Pt在硅藻溶液中的防污损性能。实验结果表明,在铂丝表面构建的纳米级颗粒增加了比表面积,使析氯的有效活性位点增多,降低了析氯电位,增大了析氯电流密度,显著提高了电催化析氯能力。在一个电解周期内,两个电极NW-Pt交替作为阴极和阳极,能够避免持续阳极电解的电流衰减现象。而且电极丝离散分布的布置方式,解决了先前Pt/ITO复合电极中Pt电沉积层影响光线透过率的问题。硅藻作为靶向生物进行的12天的防污测试效果表明,NW-Pt电化学析氯保护的玻璃表面几乎没有污损生物附着,防污效果显著。