杨森 ，王雁 ，李乐琰，李利梅，赵旭

1.中国科学院生态环境研究中心，北京 100085

2.河南农业大学，河南 郑州 450002

涂层钛电极是指在钛基体上涂覆具有电催化活性的金属氧化物而制得的电极[1-3]，具有机械强度高、稳定性强、电催化性能好等优点。近年来，使用涂层钛电极电催化析氯产生游离氯已在废水处理和消毒领域中广泛应用[4-6]。典型的TiO2-RuO2涂层钛电极(简称TiRu 电极)由H. Beer 于1965 年发明，涂层成分为TiO2和RuO2(物质的量比为7∶3)[7-8]。然而在应用过程中，废水中的Cl-浓度往往不高，阳极在发生析氯反应的同时还会发生析氧副反应。TiRu 电极的析氧电位(OEP)与析氯电位(CEP)相差不大(约0.08 V)导致其析氯选择性和电流效率都较低，而且RuO2的溶解也加速了电极的失活[8-10]。因此，提高TiRu 电极的析氯选择性及延长其使用寿命，已成为涂层钛电极的重要研究方向之一[11-14]。

铱(Ir)作为贵金属，其离子半径与Ru 相近[15]，其氧化物IrO2同样具有电催化活性，且具有反应选择性好、耐腐蚀能力强、不易钝化等优点[16-18]。Li 等[19]制备的Ti/IrO2/Sb-SnO2电极与无中间层的Ti/Sb-SnO2电极相比，强化寿命提升了30 倍。Xu 等[20]通过热分解法在钛基体上制备了含有IrO2-TiO2中间层的Ti/IrOx-TiO2/IrO2电极，发现其强化寿命是Ti/IrO2电极的6 倍，且添加中间层有助于减小电极表面的晶粒，使表面结构更致密。王玲利等[21]发现，在TiO2含量较低(60%)的TiRu 电极中掺杂Ir 后，析氯电位下降，析氧电位上升，且强化寿命提升了3.82 倍。Zeng 等[22]发现涂层中IrO2与TiO2、RuO2形成固溶体有利于提高电极寿命，但没有对电极电化学性能与析氯选择性进行研究。一般而言，Ir 作为中间层或Ir 掺杂涂覆层，可显著提高析氯选择性与延长电极寿命。……