一种脉冲电沉积制备纳米铂/钌修饰二氧化钛纳米管电极的方法

摘要

一种脉冲电沉积制备纳米铂/钌修饰二氧化钛纳米管电极的方法，应用于光电催化技术领域。目前报道最多的是贵金属铂修饰二氧化钛纳米管电极，存在电流密度低，中毒严重，催化性能不高的缺点。本发明制备的纳米铂/钌修饰二氧化钛纳米管电极，首先采用阳极氧化法在钛片上制备出排列规整、垂直取向的二氧化钛纳米管阵列，然后采用脉冲电沉积的方法，制备纳米铂/钌修饰二氧化钛纳米管电极。铂和钌的协同作用可以消除吸附在贵金属表面的CO，降低催化剂的中毒性，同时，催化起始电位显著负移，电极的电催化性能得到提高，具有重要的研究价值和广泛的应用前景。

主权项

一种脉冲电沉积制备纳米铂/钌修饰二氧化钛纳米管电极的方法，其特征在于，制备过程包括以下步骤：1)将钛片在砂纸上打磨后，用丙酮超声清洗除掉表面油污，再放入酒精中超声清洗，然后用蒸馏水冲洗干净，干燥后作为电极基底；2)采用恒压直流阳极氧化法制备二氧化钛纳米管。以钛片为阳极，石墨为阴极，电解液为含有1～5g/L NH₄HF₂、50～200g/L H₂O的乙二醇溶液，温度控制在10～30℃，电压设置为10～60V，时间为1～6h，期间采用磁力搅拌；3)制得的TiO₂纳米管在350～500℃下进行热处理，时间为1～4h，随炉冷却；4)以TiO₂纳米管为工作电极，纯铂电极为对电极，浸入铂、钌摩尔浓度比为4:1～1:4的电解液中进行脉冲电沉积，脉冲波形为：阴极脉冲电流密度为－350～－50mA/cm²、阳极脉冲电流密度为50～350mA/cm²，阴极、阳极脉冲导通时间均为1～6ms，关断时间1s，电沉积时间为5～25min，温度为室温，沉积过程采用磁力搅拌；5)沉积结束后，用蒸馏水冲洗、吹干，制得纳米铂/钌修饰二氧化钛纳米管电极；步骤4)所配制的沉积电解液为含有1.0～4.0mM氯铂酸、0.5～10mM三氯化钌、0.5M硫酸的混合水溶液。