在涂有中间层 SnO2-Sb2O5的 Ti基体上,采用阳极复合电沉积法制备了 Ti/SnO2-Sb2O5 /PbO2 +nano-Co3O4复合电极材料,利用X射线衍射( XRD)、X射线光电子能谱( XPS)和扫描电子显微镜( SEM)等方法研 究了制备条件对该复合电极材料组成、结构和形貌的影响。结果表明,纳米 Co3O4的掺杂可提高 PbO2电极 表面的粗糙度和空隙率;沉积电位、镀液中Co3O4粒子浓度及有机溶剂的添加等均对镀层中Co3O4的嵌入量 有较大影响。
### 阳极电沉积条件对Ti/SnO2-Sb2O5/PbO2 +Nano-Co3O4复合电极组成、形貌和结构的影响
#### 概述
本研究聚焦于一种新型复合电极材料——Ti/SnO2-Sb2O5/PbO2 +Nano-Co3O4的制备及其性质探究。这种材料通过阳极复合电沉积技术制备而成，旨在提高电极材料的性能，尤其是在提高PbO2电极的析氧活性方面。
#### 复合电极材料的制备方法
- **基体材料**：Ti因其良好的机械性能、耐腐蚀性和较低的成本被选作基体材料。
- **中间层**：为了防止Ti基体在电沉积过程中的钝化现象，采用了SnO2-Sb2O5作为中间层，提高了基体与PbO2镀层间的结合性能。
- **分散相**：采用平均粒径约为20nm的Co3O4纳米粒子作为分散相，掺入PbO2镀层中。
- **电沉积条件**：通过控制沉积电位、Co3O4粒子浓度以及有机溶剂的添加等条件来调控复合电极材料的组成和形貌。
#### 影响因素分析
- **纳米Co3O4的作用**：研究表明，Co3O4的掺杂能够显著提高PbO2电极表面的粗糙度和空隙率，这对于提升电极材料的催化性能至关重要。
- **沉积电位**：沉积电位是决定Co3O4嵌入量的关键因素之一。适当的沉积电位有助于提高Co3O4粒子在PbO2镀层中的分布均匀性和嵌入量。
- **Co3O4粒子浓度**：镀液中Co3O4粒子的浓度直接影响到复合材料中Co3O4的含量，进而影响电极材料的整体性能。
- **有机溶剂的添加**：在镀液中添加适量的有机溶剂能够促进Co3O4粒子的分散稳定性，有助于提高Co3O4的嵌入效率。
#### 实验方法
- **纳米Co3O4的制备**：采用油酸钠作为表面活性剂，氨水作为沉淀剂，H2O2作为氧化剂，在特定条件下合成Co3O4纳米粒子。
- **Ti基体的预处理**：通过对Ti基体进行热氧化处理，形成SnO2-Sb2O5过渡层，增强其导电性和抑制钝化现象的发生。
- **复合电极的制备**：以Ti/SnO2-Sb2O5作为基体，通过阳极复合电沉积技术制备Ti/SnO2-Sb2O5/PbO2 +Nano-Co3O4复合电极材料。
#### 分析方法
- **X射线衍射(XRD)**：用于确定材料的晶体结构和相组成。
- **X射线光电子能谱(XPS)**：用于分析材料表面的元素组成和化学状态。
- **扫描电子显微镜(SEM)**：用于观察材料的微观形貌特征。
#### 结论
本研究通过系统地探讨了不同电沉积条件对Ti/SnO2-Sb2O5/PbO2 +Nano-Co3O4复合电极材料的影响，揭示了这些条件如何改变复合电极的组成、形貌和结构特性。研究成果不仅为优化复合电极材料的制备工艺提供了理论基础，也为开发高性能电极材料开辟了新的方向。此外，这项工作还为电化学领域内其他类型复合材料的研究提供了有价值的参考。
