贵金属电极材料
发布时间:2022-03-02 16:54:34 点击次数:51 文章作者:
——用于制作电化学和电子学电极的贵金属材料。英文称electrodemateriaIofpreciousmetal。纯铂、纯钯、铂钯合金等有着良好的化学稳定性,极好的抗腐蚀能力、导电性能以及液化活性强等特性,是各种电极的理想材料,可靠性好,使用寿命长。由于铂族金属既贵又稀缺,一向被镀在或涂在电极上使用。按其功能和使用的领域可分为:金属(合金)电极材料、涂层电极材料和多孔气体扩散电极材料。贵金属电极材料的比表面积研究是非常重要的,贵金属电极材料的比表面积检测数据只有采用BET方法检测出来的结果才是真实可靠的,国内目前有很多仪器只能做直接对比法的检测,现在国内也被淘汰了。目前国内外比表面积测试统一采用多点BET法,国内外制定出来的比表面积测定标准都是以BET测试方法为基础的,请参看我国国家标准(GB/T19587-2004)-气体吸附BET原理测定固态物质比表面积的方法。比表面积检测其实是比较耗费时间的工作,由于样品吸附能力的不同,有些样品的测试可能需要耗费一整天的时间,如果测试过程没有实现完全自动化,那测试人员就时刻都不能离开,并且要高度集中,观察仪表盘,操控旋钮,稍不留神就会导致测试过程的失败,这会浪费测试人员很多的宝贵时间。F-Sorb2400比表面分析仪是真正能够实现BET法检测功能的仪器(兼备直接对比法),更重要的F-Sorb2400比表面分析仪是迄今为止国内唯一完全自动化智能化的比表面积检测设备,其测试结果与国际一致性很高,稳定性也很好,同时减少人为误差,提高测试结果精确性。金属(合金)电极材料:金、银、铂、钯、铱及其一些合金是电的良导体,还具有抗氧化、抗腐蚀、超电压低、不钝化等一个或若干个特性,适于作阳极材料,制成片、网、丝等形状的阳极。工业上生产过氧化氢、过氯酸(盐)、次氯酸钠、过硫酸铵等用铂丝缠成的阳极。在实验室中用镀有铂黑的铂电极作氢电极;铂、钯、金等用作研究电化学反应的电极,也用作放氧、放氯反应的阳极。铅银、铅银钙等合金制成的阳极用于锌电解工业。电子工业中用铂钡、钯钡、铱钨铼、铱钡锇等合金制作电子管栅极和阴极,用于高电流密度的超高频电路。涂层电极材料:涂层电极由基底和涂层两部分组成,用于电化学的涂层电极。基底为钛、钽、锆、钨、铝、铋等阀金属(合金)之一或几个构成。涂层一般由以下成分的材料组成:(1)阀金属的氧化物、氮化物、碳化物、氯氧化物、硅化物、硼化物、磷化物;(2)贵金属铂、钌、钯、铱、铑、锇或其氧化物;(3)贱金属铜、锡、锑、铁、钴、镍、铬、锰等的氧化物。涂层的制作通常是将各组分用液体载体(如丁醇、萜烯)调和、刷涂在基底上,经热分解而制成。上述三类涂层材料也可按生成以下结构来配方:尖晶石型AB2O4(A为阀金属或贱金属,B为贵金属);烧绿石型A2B2O)7-y(1yO);钙钛矿型ABO3;铜铁矿型ABO2;烧结青铜型MxPt3O4(M-Cu、Ag、Sr、Li、Na、Tl)。金属基底的涂层阳极,称为尺寸稳定阳极(DSA)。在氯碱工业中RuO2涂层(电解用离子交换隔膜时,以PdO、Pt-Ir或Pt-IrO2涂层为佳)钛阳极已代替石墨电极,它具有机械强度高、导电性能好,氯超电压低、节省电能、寿命长,以及维护费用低等优点。含贵金属涂层材料的这类电极用途很广,已用于氯酸盐、次氯酸盐、过氯酸盐的电解,金属电解,金属电化学抛光,阴极保护,海水淡化,污水灭菌等领域。电子工业用涂锇、铱、铂或铑的阴极材料制作电子管,能改善热电子或离子的发射。微电子厚膜电路用钯银系、金钯系、金铂系、金铂钯系等浆料制作电容器的电极(见贵金属浆料)。多孔气体扩散电极材料:在石墨、活性炭、乙炔黑、或有机碳等(也有用莱尼镍、碳化硼等材料)制成的多孔载体上载上有电催化性能的贵金属或其氧化物,用疏水性聚乙烯或聚四氟乙烯粘结,就形成各种形状的多孔电极。贵金属在载体上高度分散,催化活性高。多孔结构可让气体扩散通过。空气电池、燃料电池的电极就属这一类电极。多孔气体扩散电极的用途正在发展,用作锌电解的电极的研究已有一定进展。