本发明专利技术涉及一种电极及其制备方法和应用。本发明专利技术的电极以钛或钛合金为基材，该基材外表面涂覆有一层复合材料涂层，该复合材料涂层经复合材料溶液涂覆、烘干、烧结制备而成，其中所述复合材料溶液为过渡金属元素溶于乙醇中形成的纳米溶液，该纳米溶液以过渡金属的颗粒为溶质，所述过渡金属元素为铱、铂、铈、钇、钽、钴和钛，所述复合材料溶液中的过渡金属元素铱、铂、铈、钇、钽、钴和钛的摩尔比为15-20∶8-10∶5-15∶13-19∶9-17∶16-23∶30-50。本发明专利技术的电极涂层不易脱落，电极使用寿命长。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种电极及其制备方法和应用，尤其是涉及一种可生成水羟基的电极及其制备方法和应用。
技术介绍
食品安全关系到广大人民的身体健康和生命安全，关系到经济健康发展和社会稳定，食品安全已成为衡量人民生活质量、社会管理水平和国家法制建设的一个重要方面。目前我国食品安全状况并不乐观，长期以来存在的细菌、病毒等微生物污染，农药、激素、抗生素等化学污染物给食品带来了巨大的安全隐患，食源性疾病仍是人类面临的最大健康杀手。同时，与饮食密切相关的餐具的消毒卫生问题也是较大的安全隐患，目前由于部分消毒企业的自律性差，消毒工艺简单，不符合要求，导致消毒餐具不卫生的状况时有发生，导致餐具表面成为细菌滋生的温床，给消费者的健康生命带来威胁。由于食品污染环节众多，源头治理难度较大，仅仅依靠强有力的政府监管和职能部门检测，还不能在短时间内彻底解决食品的污染问题，因此，食品净化消毒成为缓解食品安全压力、减少食物中毒风险、保障人民群众饮食安全的必要手段。中国专利技术专利ZL201110271764.0公开了一种水触媒杀菌解毒装置，该装置能够对生鲜食品、水、餐具及衣物进行净化处理，该装置包括水触媒发生器(1)和为水触媒发生器(1)进行供电的直流电源，所述水触媒发生器(1)包括两个相配合使用的电极，且两个所述电极为分别与所述直流电源的正负输出端相接的阳极电极和阴极电极；所述阳极电极和所述阴极电极均为钛电极，且所述阳极电极的外表面上均匀涂覆有一层复合材料涂层；所述复合材料涂层为对涂刷在所述阳极电极外表面上的复合材料涂液进行烘干处理及烧结处理后获得的涂层，复合材料涂液为由六种粉剂和无水乙醇均匀混合而成且质量浓度为2.5％～4％的混合液，六种所述粉剂分别为铂粉或铂的化合物粉末、铱粉或铱的化合物粉末、钇粉或钇的化合物粉末、钌粉或钌的化合物粉末、铌粉或铌的化合物粉末和钽粉或钽的化合物粉末。然而，上述水触媒杀菌解毒装置中使用的电极涂层易脱落，不稳定。上述电极中所用的元素并无与基材材料元素相似电子层排布，在烧结处理后涂层电极与基材的结合力不强，容易脱落，而本专利技术中所用元素弥补了这一缺陷，烧结过程中能使涂层与基材很好的结合在一起。
技术实现思路
基于本专利技术人研究的诸多有益效果，本专利技术的一个目的是提供一种电极，该电极涂层不易脱落，抗钝化作用强，电催化性能高，电极使用寿命长，导电性能好。本专利技术的另一个目的是提供一种上述电极的制备方法。本专利技术的又一个目的是提供一种上述电极的应用。例如本专利技术的上述电极可以用于食品净化装置中及其他需要进行消毒净化的行业，例如、水净化、医疗行业等。使用本专利技术电极的装置，净化效果更佳。本专利技术的上述目的是采用如下技术方案来实现的。一方面，本专利技术提供一种电极，该电极以钛或钛合金为基材，该基材外表面涂覆有一层复合材料涂层，该复合材料涂层经复合材料溶液涂覆、烘干、烧结制备而成，其中所述复合材料溶液为过渡金属元素溶于乙醇中形成的纳米溶液，该纳米溶液以过渡金属的颗粒为溶质，所述过渡金属元素为铱、铂、铈、钇、钽、钴和钛，所述复合材料溶液中的过渡金属元素铱、铂、铈、钇、钽、钴和钛的摩尔比为15-20：8-10：5-15：13-19：9-17：16-23：30-50。优选地，所述复合材料溶液中的过渡金属元素铱、铂、铈、钇、钽、钴和钛的摩尔比为15～18：8～9：7～15：14～18：10～17：16～20：35～50，优选为16：8：14：17：16：20：45或17：9：15：17：12：18：40。优选地，所述复合材料溶液中的过渡金属颗粒的粒径为5～30nm。优选地，所述复合材料溶液的质量百分含量为25％～45％，优选为30％～40％。优选地，所述电极还包括锡-锑涂层，该涂层设置在所述基材与所述复合材料涂层之间，其中，所述锡-锑涂层经锡-锑溶液涂覆、烘干、烧结制备而成，所述锡-锑溶液为锡和锑溶于乙醇中形成的纳米溶液，该纳米溶液以锡和锑的颗粒为溶质，所述溶液中的锡和锑的摩尔比为3-9：5-12。优选地，所述溶液中的锡和锑的摩尔比为4-9：6-10，优选为6：8。优选地，所述溶液中的锡和锑颗粒的粒径为5～30nm。优选地，所述锡-锑溶液的质量百分含量为5％～9％，优选为7％。优选地，所述复合材料涂层或所述锡-锑涂层的厚度为3-8μm，优选为4-6μm。优选地，制备所述复合材料涂层或所述锡-锑涂层时的烘干温度为100～120℃，优选为110～120℃。优选地，制备所述复合材料涂层或所述锡-锑涂层时的烧结温度为400～680℃，优选为450～600℃。本专利技术中作为基材的钛或钛合金可以为本领域常规的钛或钛合金，可以通过购买获得。另一方面，本专利技术提供一种制备上述的电极的方法，该方法包括如下步骤：(1)将复合材料溶液均匀地涂覆在钛或钛合金的外表面上，其中所述复合材料溶液为过渡金属元素溶于乙醇中形成的纳米溶液，该纳米溶液以过渡金属的颗粒为溶质，该纳米溶液的质量百分含量为25％～45％，优选为30％～40％，其中所述复合材料溶液中过渡金属元素铱、铂、铈、钇、钽、钴和钛的摩尔比为15-20：8-10：5-15：13-19：9-17：16-23：30-50；(2)在温度为100～120℃，优选为110～120℃下烘干步骤(1)的涂覆有复合材料溶液的电极，直至所述电极外表面无液态为止；(3)在温度为400～680℃，优选为450～600℃下对步骤(2)烘干的电极进行烧结处理，烧结处理的时间为8～10小时，即得。优选地，在步骤(1)中，所述复合材料溶液中的过渡金属元素铱、铂、铈、钇、钽、钴和钛的摩尔比为15-18：8-9：7-15：14-18：10-16：16-20：35-50，优选为16：8：14：17：16：20：45。优选地，在步骤(1)中，所述复合材料溶液中的过渡金属颗粒的粒径为5～30nm。优选地，所述方法还包括：在钛或钛合金的外表面涂覆复合材料溶液之前，先在钛或钛合金的外表面均匀地涂覆锡-锑溶液，其中所述锡-锑溶液为锡和锑溶于乙醇中形成的纳米溶液，该纳米溶液以锡和锑的颗粒为溶质，该纳米溶液的质量百分含量为5％～9％，优选为7％，其中所述溶液中的锡和锑的摩尔比为3-9：5-12；优选地，所述溶液中的锡和锑的摩尔比为4-9：6-10，优选为6：8；然后，在温度为100～120℃，优选为110～120℃下烘干上述涂覆有锡-锑溶本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种电极，该电极以钛或钛合金为基材，该基材外表面涂覆有一层复合材料涂层，该复合材料涂层经复合材料溶液涂覆、烘干、烧结制备而成，其中所述复合材料溶液为过渡金属元素溶于乙醇中形成的纳米溶液，该纳米溶液以过渡金属的颗粒为溶质，所述过渡金属元素为铱、铂、铈、钇、钽、钴和钛，所述复合材料溶液中的过渡金属元素铱、铂、铈、钇、钽、钴和钛的摩尔比为15‑20：8‑10：5‑15：13‑19：9‑17：16‑23：30‑50。
【技术特征摘要】
1.一种电极，该电极以钛或钛合金为基材，该基材外表面涂覆有一层
复合材料涂层，该复合材料涂层经复合材料溶液涂覆、烘干、烧结制备而成，
其中所述复合材料溶液为过渡金属元素溶于乙醇中形成的纳米溶液，该纳米
溶液以过渡金属的颗粒为溶质，所述过渡金属元素为铱、铂、铈、钇、钽、
钴和钛，所述复合材料溶液中的过渡金属元素铱、铂、铈、钇、钽、钴和钛
的摩尔比为15-20：8-10：5-15：13-19：9-17：16-23：30-50。
2.根据权利要求1所述的电极，其特征在于，所述复合材料溶液中的
过渡金属元素铱、铂、铈、钇、钽、钴和钛的摩尔比为15-18：8-9：7-15：
14-18：10-17：16-20：35-50，优选为16：8：14：17：16：20：45或17：9：
15：17：12：18：40。
3.根据权利要求1或2所述的电极，其特征在于，所述复合材料溶液
中的过渡金属颗粒的粒径为5～30nm。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的电极，其特征在于，所述复合
材料溶液的质量百分含量为25％～45％，优选为30％～40％。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的电极，其特征在于，所述电极
还包括锡-锑涂层，该涂层设置在所述基材与所述复合材料涂层之间，其中，
所述锡-锑涂层经锡-锑溶液涂覆、烘干、烧结制备而成，所述锡-锑溶液为锡
和锑溶于乙醇中形成的纳米溶液，该纳米溶液以锡和锑的颗粒为溶质，所述
溶液中的锡和锑的摩尔比为3-9：5-12；
优选地，所述溶液中的锡和锑的摩尔比为4-9：6-10，优选为6：8。
6.根据权利要求5所述的电极，其特征在于，所述溶液中的锡和锑颗
粒的粒径为5～30nm。
7.根据权利要求5所述的电极，其特征在于，所述锡-锑溶液的质量百
分含量为5％～9％，优选为7％。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的电极，其特征在于，所述复合
材料涂层或所述锡-锑涂层的厚度为3-8μm，优选为4-6μm。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的电极，其特征在于，制备所述
复合材料涂层或所述锡-锑涂层时的烘干温度为100～120℃，优选为
110～120℃。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的电极，其特征在于，制备所述
\t复合材料涂层或所述锡-锑涂层时的烧结...
【专利技术属性】
技术研发人员：谭燕，冯瑞芝，
申请(专利权)人：谭燕，冯瑞芝，
类型：发明
国别省市：北京;11
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。