Bu çalışmada titanyum altlık malzeme üzerine termal dekompozisyon yöntemi kullanılarak rutenyum klorür tuzlarından yüzeyde okside parçalama işlemi ile DSA^® (boyutsal kararlı anot) elektrotlar üretilmiştir. Farklı dekompozisyon sıcaklıkları kullanılarak (400-450-500 °C) elde edilen elektrotların yüzey morfolojileri ve faz bileşimleri FESEM ve X-ışınları difraksiyon analizleri ve elektrotların elektrokimyasal özellikleri ise kronopotansiyometri ve doğrusal tarama voltametrisi yöntemleriyle incelenmiştir. Elde edilen elektrotların 100 nm’den küçük RuO₂ nano-kristallerden oluştuğu bulunmuştur. Dekompozisyon sıcaklığının artışıyla tane büyümesi ve efektif yüzey alanı küçülmesi tespit edilmiştir. Buna paralel olarak, elektrodun elektrokimyasal özellikleri de (Tafel denkleminin a ve b katsayıları) değişmiştir. Düşük dekompozisyon sıcaklıklarında üretilen elektrotların yüksek elektroaktivite ve düşük anot potansiyel değerine sahip olduğu görülmüştür. Tüm elektrotların düşük akım yoğunluğu bölgesinde elektroaktif reaksiyonu temsil eden düşük Tafel eğimlerine (b =~59 mV/dec) sahip olduğu ancak anodik polarizasyon değerinin artışına bağlı olarak Tafel doğrularının kırılma gösterdiği ve oksijen deşarjının ~118 mV/dec eğimli reaksiyon üzerinden gerçekleştiği tespit edilmiştir. Bu temel büyüklüklerden hareketle, asidik çözeltilerde elektroaktif ve elektroaktif olmayan elektrotlar için geçerli oksijen deşarj reaksiyon mekanizması önerilmiştir. Elektrokatalitik aktiviteyi dolaylı yollardan etkileyen diğer bir parametre olan malzeme sabiti (a) ise artan dekompozisyon sıcaklığı ile artmıştır. Bu durumun, sıcaklığa bağlı morfolojik yapının değişmesiyle orantılı olduğu görülmüştür.

 

Anahtar Kelimeler: DSA^®, RuO₂, oksijen deşarjı, elektroaktivite, titanyum elektrot, termal dekompozisyon.