掺杂元素对锰混合氧化物阳极析氧抑氯性能的影响

付花荣¹，孟惠民^1,2，史艳华¹，孙冬柏²，俞宏英^1,2，王旭东²

1. 北京科技大学腐蚀与防护中心2. 北京腐蚀、磨蚀与表面技术重点实验室

摘 要：对具有析氧抑氯选择电催化性能的海水电解制氢用绿色环保阳极材料进行了研究.采用阳极电沉积法在Ti/IrO2基体上获得γ-MnO2氧化物涂层钛电极,在镀液中掺杂其他元素进行阳极电沉积,获得了MnV、MnCr、MnMoFe和MnFeV混合氧化物涂层钛电极.模拟海水电解实验表明,掺杂元素显著提高锰氧化物涂层钛电极析氧抑氯选择电催化性能,MnFeV电极的析氧效率达到100%,可以满足析氧抑氯选择性电催化性的要求.结构分析结果表明,掺杂后的锰氧化物电极形成了具有掺杂V、Fe的γ-MnO2相结构的混合氧化物Mn（Fe,V）O2,Mn（Fe,V）O2中金属以Mn4+、V5+和Fe3+形式存在,与氧形成了非定比化合物（Mn,Fe,V）Ox.Fe和V等掺杂元素起到细化晶粒和提高晶格畸变能的作用,有效地提高了电极的析氧抑氯电催化性能.

关键词：电解制氢;海水;阳极电沉积;氧化物阳极;掺杂元素;