Ti/SnO2+Sb2Ox/PbO2电极分形维数与电催化性能研究

"该文通过电沉积法制备了Ti/SnO2+Sb2Ox/PbO2耐酸阳极，并使用SEM分析了电极表面形貌，利用循环伏安法在不同扫描速度下研究了电极在0.5 mol/L H2SO4溶液中的电化学行为，同时计算了电极表面的分形维数，探讨了分形维数与电催化性能之间的关系。研究发现，Sb摩尔分数为0.02和0.10的电极具有较高的分形维数、较小的动力学参数a和较大的j0，表现出优异的催化活性。" 本文是关于电化学领域的一项研究，主要关注的是钛基氧化物电极——Ti/SnO2+Sb2Ox/PbO2的电催化性能及其与分形维数的关联。首先，作者采用电沉积法制备了这种特殊的阳极，其中包含了SnO2+Sb2Ox的中间层，以改善电极的表面结构和性能。利用扫描电子显微镜（SEM）对电极的表面形态进行了表征，这有助于理解电极的微观结构对电化学反应的影响。 循环伏安法（CV）是一种广泛用于研究电化学系统的技术，它可以提供有关电极反应动力学的重要信息。在本研究中，作者通过CV测试了电极在不同扫描速度下的电化学响应，这些数据用于定量计算电极表面的分形维数。分形维数是描述复杂表面或界面的一种数学工具，它反映了表面的不规则性和复杂程度，对于理解和预测电化学反应过程中的界面行为至关重要。 研究结果显示，当Sb的摩尔分数分别为0.02和0.10时，电极的分形维数较高。这表明电极表面具有更复杂的结构，有利于提高电催化活性。同时，较低的动力学参数a和较大的j0（初始电流密度）进一步证实了这些电极的优良催化性能。电极表面呈现出的蘑菇状结构也是提高催化活性的一个重要因素，因为这样的结构可以增加反应界面，从而促进反应速率。 结合以上分析，Ti/SnO2+Sb2Ox/PbO2电极在酸性环境中的析氧电催化性能得到了提升，显示出其作为理想阳极材料的潜力。这项工作不仅对钛基氧化物电极的设计提供了理论指导，也为分形几何学在电化学领域的应用提供了新的视角，对于理解和优化电极材料的电催化性能具有重要意义。