一维IrO2系析氧阳极纳米阵列涂层的构建、形成机制及其调控研究

本项目基于传统的热分解法，利用基板表面处理和第二相控制技术，设计和制备一维IrO2系析氧阳极纳米阵列涂层。项目需要解决的主要关键问题为基体表面状态、第二相与纳米阵列形成之间的关联性。重点考察组元热解和IrO2纳米阵列形成过程，表征和分析基板表面（物相、显露晶面、缺陷类型、缺陷密度等）、涂层（结构、择优晶面取向和程度、生长方向、形核密度、形貌等）和IrO2纳米阵列结构等，阐明阳极基体表面状态、第二相与纳米阵列形成之间的关联性，建立工艺－结构－性能之间的关系，揭示一维IrO2系阳极纳米阵列涂层的形成机制，提出IrO2纳米阵列的形核和生长机理，并利用IrO2纳米阵列的形成机制调控其制备工艺，从而调节IrO2纳米阵列结构、密度等，优化纳米阵列涂层的电催化性能。本项目的研究可为相关阳极材料的制备和应用提供基础。

项目采用传统热分解法制备了纳米Ti/IrO2+MnO2析氧电极，通过XRD、场发射扫描电镜（FESEM）、循环伏安（CV）、交流阻抗谱等手段研究了钛基体刻蚀时间、铱和锰总离子浓度、铱-锰离子配比、热氧化分解温度以及涂层掺杂等因素对电极表面纳米阵列状态、涂层结构及其电化学行为的影响，表征和分析了基板表面（物相、显露晶面、缺陷类型、缺陷密度等）、涂层（结构、择优晶面取向和程度、生长方向、形核密度、形貌等）和IrO2纳米阵列结构等，阐明阳极基体表面状态、第二相与纳米阵列形成之间的关联性，建立了工艺－结构－性能之间的关系，基本揭示了一维IrO2系阳极纳米阵列涂层的形成机制，优化了纳米阵列涂层的电催化性能。