钌铱钽氧化物涂层电极以其优良的电催化性能和较长的使用寿命在氯碱工业、污水处理、电解海水防污等领域得到了广泛的研究和应用。本文主要研究了钌铱钽氧化物涂层电极的电化学性能以及在污水处理中的应用,并对其失效机制进行了初步探讨。　　以热分解法制备钛基金属氧化物涂层电极,并采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDX)、X射线衍射仪(XRD)及电化学方法研究了电极的表面性能。通过SEM观察电极表面发现,在电极制备的预处理过程中基体表面形成大小不一的蚀坑,导致金属氧化物没有均匀附着在基体上,在基体侵蚀形成的蚀坑处呈现干泥状裂纹,在基体密实处即蚀坑的边缘处有白色的金属氧化物富集;通过XRD和EDX分析表明,氧化物涂层中二氧化钌与掺杂元素铱以金红石型的固熔体形式存在,元素钽以非晶态存在;通过对电极进行循环伏安(扫描速度为50mV/s)测试表明,析氧反应的峰电位在1.3V处(参比电极为甘汞电极),(RuIII)/(RuIV)氧化还原转变峰约在0.6-0.8V之间。　　探索了以钌铱钽氧化物涂层电极为阳极时,电化学法在处理生活污水方面的应用前景。首先以葡萄糖溶液模拟生活污水,通过优化实验,确定了电极工作时的工作条件:支持电解质NaCl浓度2％、阴阳极间距2cm、电流密度20mA/cm2;然后通过降解实际的生活污水,证明试验电极不仅对实际生活污水中的糖类、脂肪酸、表面活性剂等都有很好的降解效果,同时对污水颜色也有很好的褪色效果。在2h之内COD、BOD的去除率可达90%以上,杀菌消毒效果也很好,且不会对环境产生副作用。　　进一步探索了钌铱钽氧化物涂层电极对工业难降解污染物-亚甲基蓝、苯酚的降解特性,并以掺硼金刚石薄膜电极(BDD)为对比。结果表明钌铱钽涂层阳极产生的氧化剂ClO-对亚甲基蓝的褪色效果很好,但其氧化能力不足以将亚甲基蓝彻底降解为CO2和H2O。钌铱钽涂层阳极对苯酚的降解率仅为35.6%,而BDD电极可以将苯酚完全氧化为CO2和H2O。结果表明,钌铱钽电极在降解芳香类有机污染物方面的性能还有待提高。　　通过电极的寿命加速试验,探索了钌铱钽氧化物阳极的失效机理:在电解的初期,电极表面结合不牢固的氧化物涂层大量脱落,导致电极表面活性部分的快速减少。然后在很长一段时间氧化物涂层中活性组元RuO2通过电化学氧化产生选择性溶解,导致氧化物涂层成份发生变化;随着电解的继续进行,TiO2钝化膜开始在钛基体上发展,由于裂纹区域的涂层厚度较薄,钝化膜将优先从这些地方形成并扩展,破坏氧化物涂层和基体之间的结合,并导致局部涂层产生剥落,并最终导致氧化物阳极失效。