微型金属氧化物pH电极的制备及腐蚀防护应用进展

作     者：顾玉慧 董亮 宋沁峰 GU Yuhui;DONG Liang;SONG Qinfeng

作者机构：常州大学石油与天然气工程学院江苏省油气储运技术重点实验室常州213164 中国石化润滑油有限公司江苏销售分公司南京210003 

出 版 物：《中国腐蚀与防护学报》 (Journal of Chinese Society For Corrosion and Protection)

年 卷 期：2023年第43卷第5期

页      面：971-982页

核心收录：

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金(51401017) 江苏省研究生科研与实践创新计划(SJCX21_1269) 

主　　题：微型pH电极 金属/金属氧化物pH电极 制备 腐蚀防护 局部腐蚀 阴极保护 

摘      要：归纳总结了铱/氧化铱、钛基、钨/氧化钨和氧化锰pH电极的响应机理、性能参数及其研究进展。其中,铱氧化物pH电极稳定性好、响应斜率高(-59.5~-74.91 mV/pH),应用最为广泛。介绍了电化学沉积法、电化学生长法、热氧化法和溶胶-凝胶法等微型pH电极的常用制备方法,对制备方法中不同工艺参数对电极性能的影响进行分析总结。其中,电化学沉积法应用前景广阔、成本低,制备的电极响应斜率高、响应速率快,但在长期使用过程中的电位漂移问题尚待解决。针对金属pH电极的电位漂移、老化时间久等问题,阐述了水合、热处理及水热处理等后处理工艺对电极性能的改善作用及应用机制。总结了金属氧化物pH微电极在点蚀、电偶腐蚀和应力腐蚀等局部腐蚀与阴极保护方面的应用,包括使用微型金属氧化物pH电极、复合双管p H电极以及将p H电极与扫描电化学显微镜技术(SECM)相结合等应用模式。金属氧化物pH电极具有易于微型化、响应快速、性能稳定等特点,使其在监测因局部阳极腐蚀或阴极还原反应形成的金属/介质界面微区环境p H值变化的过程中表现出良好的效果。最后对微型金属氧化物pH电极制备工艺的优缺点进行了总结,并展望了其制备工艺优化及应用趋势。