钛基体的预处理
钛板表面容易形成一层钝化的氧化膜,其导电性能很差,并且钛板在加工过程中易沾染油污,也会导致钛板的导电性能下降、电阻增大,同时使涂层不能与钛板表面紧密结合。所以为提高电极的导电能力,使涂层和基体的结合更紧密,同时为了去除钛板加工过程中产生的污渍等,保证电极的电化学性能及涂层的活性,钛基体需进行必要的预处理。
钛板表面的物理处理
- 用180目的砂纸将尺寸为70mm×30mm×2mm的钛板边缘部分磨圆滑,消除电极的边缘效应。
- 用600目的细纱纸将钛板的表面打磨光亮,使钛板表面的氧化物得以完全去除。
- 用120目的粗纱布在相互垂直的两个方向上进行打磨,主要打磨电极下端30mm×30mm区域(有机物的降解主要发生在这个区域),目的是增加钛板表面粗糙度,提高其机械附着力,打磨后钛基体表面会在形成孔穴,使涂层中的电催化活性氧化物依附在孔穴中产生特殊的契合力,进而使涂层在基体上的附着更紧密,可防止涂层脱落。
钛板表面的化学处理
(1)碱洗
由于钛基体在加工过程中易沾染油污,所以应在进一步的处理之前将油污去除。去除步骤为:
- 用蒸馏水清洗打磨过的钛板,并使用滤纸将钛板表面的水分吸干;
- 将钛板放入质量浓度为40%的NaOH溶液中,NaOH溶液的量要以完全淹没钛板为准;
- 将浸泡在NaOH溶液中的钛板放入80℃的恒温水浴锅中,恒温加热2个小时;
- 将钛板取出后使用热水冲洗其表面,直至钛板表面的氢氧化钠溶液完全洗掉,冲洗废水达到中性(pH=7)为止。
(2)酸洗
酸洗后,钛基体表面会形成凹凸不平的均匀麻面状,有较大的比表面积,可改善电极的电化学性能,增强基体同金属氧化物涂层之间的结合力,从而改善电极的导电性,延长其使用寿命,同时可以去除钛基体表面的氧化物。本实验采用草酸溶液对钛基体进行酸洗。其步骤为:
- 将碱洗后的钛板放到质量浓度为15%的草酸溶液中,草酸溶液的量要以淹没钛板完全为准;
- 将钛板放入90℃的恒温水浴锅中,恒温加热2小时;
- 取出钛板后,使用蒸馏水将钛板表面的草酸及草酸钛冲洗掉,此时钛板表面应为凹凸不平的灰色麻面;
- 将预处理好的钛板放至无水乙醇中以备用。
正文完
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