1. 牢固的高活性不锈钢镀铂电极
施晶莹等人研究在低毒、较缓和的条件下预处理不锈钢去除其表面钝化膜的方法,并在铂的电沉积过程中采用超声波振荡技术,改善镀层与基体的结合力,得到牢固高活性的不锈钢镀铂电极。
2. 不锈钢基底预处理及电沉积过程
不锈钢基底(ф0.6mm)→抛光(金相砂纸打磨)→化学除油(氢氧化钠300g/L溶液,煮沸1min)→混合酸洗(硝酸、盐酸比为1:4,时间20~30min)→水洗→超声波清洗(时间5min)→热水洗→冷水洗→阳极活化[硫酸25%~30%(质量分数),室温,DA30~50mA/c㎡,时间1~2min]→水洗(蒸馏水两次)→超声波电沉积(H型电解槽中振荡电沉积活性铂)。
3. 电镀活性铂溶液成分及工艺条件
氯铂酸(H2PtCl6) 3.3×10-2mol/L(约8.8g/L) 、 盐酸 (HCl) 0.5mol/L(约44mL/L)
乙酸铅[Pb(CH3COO)2] 3.3×10-2mol/L(约10.7g/L) 、电流密度(DA) 10~60mA/c㎡
4. 电极活性测量
采用三电极系统。
电解液 辅助电极 铂片
硫酸(H2SO4)0.5mol/L(约49g/L) 参比电极
研究电极 不锈钢镀铂电极 饱和甘汞电极(所标电位均相对于此电极)
测试条件:
扫描电位 -0.2~0.9V 、 扫描速率 0.1V/s
以-0.2~0.15V电位区氢吸附电量表征电极活性。
5. 超声波振荡的技术效果
不锈钢镀铂采用超声波振荡技术后所得的电极活性提高2倍。将制备好的电极搁置振荡3分钟后,其活性仅衰减10%,而未采用超声波振荡的电极活性却衰减35%。
6. 电流密度的选择
在相同沉积电量下,电流密度在30~60mA/c㎡之间变化时,应用较小电流密度所得的电极活性比较大电流密度(60mA/c㎡)的但当电极经受60min振荡后,电流密度为40mA/cm,所得电极活性衰减最少,也就是镀层与基底结合力最佳,见表4-27.由此得出制备电极的最佳电流密度,即先以小电流密度沉积,后改换大电流密度沉积的方法。
7. 最佳电流密度组合的电极活性
在超声波振荡下,以30mA/c㎡的电流密度电沉积30min,后继续以60mA/c㎡的电流密度沉积5min,所得电极镀层晶粒更加细小均匀。其双层电容值为1.40x10-3F/c㎡,是光亮铂电极的350倍,与氢吸附结果相符,说明电极活性的改善可主要归因于表面粗糙度的增加。
采用超声波振荡技术进行电沉积可提高电极活性,在最佳电流密度组合下,可制备牢固高活性不锈钢镀铂电极,并且有一定的电化学稳定性。