I materiali elettrodici basati su miscele di ossidi, e contenenti IrO2 come componente cataliticamente attivo, rivestono rilevante importanza pratica, in virtù della loro elevata stabilità in condizioni di sviluppo anodico di ossigeno e delle diverse applicazioni che richiedono simili caratteristiche. Questa tipologia di elettrodi è purtroppo caratterizzata da costi relativamente elevati, legati tanto al materiale di cui sono costituiti, quanto alle complesse procedure di preparazione; è chiaro allora che l’interesse sarebbe ben diverso, se tali anodi non presentassero vite di servizio particolarmente elevate. La stabilità è legata alla natura e alla concentrazione dei componenti il film attivo, ma anche a caratteristiche del materiale elettrodico come la tessitura superficiale e, più in generale, la porosità del film, la sua microstruttura e stechiometria, che possono modificare fortemente l’attività catalitica. Film caratterizzati da elevata stabilità e attività catalitica non sono però sufficienti ad assicurare un comportamento ottimale per il dispositivo nel suo complesso, giacché l’interfaccia tra supporto metallico e film catalitico può risultare inadeguata (a seguito della reattività del supporto durante la preparazione del film e/o nel corso di polarizzazioni a potenziali particolarmente elevati). Inoltre, la mancanza di informazioni sui meccanismi di disattivazione dei dispositivi elettrodici soggetti a sviluppo di ossigeno, stimola a combinare i miglioramenti a livello di preparativa con test di vita di servizio. Elemento chiave diviene la possibilità di seguire lo sviluppo di specifiche proprietà chimicofisiche dei dispositivi considerati (porosità, composizione, microstruttura, tanto del film attivo che dell’interfaccia) nell’ambito dei test accelerati di vita di servizio. L’approccio metodologico sarà quindi basato su tecniche tipicamente ex situ, quali XPS, reazioni nucleari per la determinazione dei profili di composizione, SEM, AFM, e misure in situ, tipiche dell’analisi elettrochimica (voltammetria ciclica, curve di polarizzazione).
Anodi per sviluppo di ossigeno
URGEGHE, Christian;FERRO, Sergio;DE BATTISTI, Achille
2005
Abstract
I materiali elettrodici basati su miscele di ossidi, e contenenti IrO2 come componente cataliticamente attivo, rivestono rilevante importanza pratica, in virtù della loro elevata stabilità in condizioni di sviluppo anodico di ossigeno e delle diverse applicazioni che richiedono simili caratteristiche. Questa tipologia di elettrodi è purtroppo caratterizzata da costi relativamente elevati, legati tanto al materiale di cui sono costituiti, quanto alle complesse procedure di preparazione; è chiaro allora che l’interesse sarebbe ben diverso, se tali anodi non presentassero vite di servizio particolarmente elevate. La stabilità è legata alla natura e alla concentrazione dei componenti il film attivo, ma anche a caratteristiche del materiale elettrodico come la tessitura superficiale e, più in generale, la porosità del film, la sua microstruttura e stechiometria, che possono modificare fortemente l’attività catalitica. Film caratterizzati da elevata stabilità e attività catalitica non sono però sufficienti ad assicurare un comportamento ottimale per il dispositivo nel suo complesso, giacché l’interfaccia tra supporto metallico e film catalitico può risultare inadeguata (a seguito della reattività del supporto durante la preparazione del film e/o nel corso di polarizzazioni a potenziali particolarmente elevati). Inoltre, la mancanza di informazioni sui meccanismi di disattivazione dei dispositivi elettrodici soggetti a sviluppo di ossigeno, stimola a combinare i miglioramenti a livello di preparativa con test di vita di servizio. Elemento chiave diviene la possibilità di seguire lo sviluppo di specifiche proprietà chimicofisiche dei dispositivi considerati (porosità, composizione, microstruttura, tanto del film attivo che dell’interfaccia) nell’ambito dei test accelerati di vita di servizio. L’approccio metodologico sarà quindi basato su tecniche tipicamente ex situ, quali XPS, reazioni nucleari per la determinazione dei profili di composizione, SEM, AFM, e misure in situ, tipiche dell’analisi elettrochimica (voltammetria ciclica, curve di polarizzazione).I documenti in SFERA sono protetti da copyright e tutti i diritti sono riservati, salvo diversa indicazione.
