一种制作Zn/Cu/Ti多金属纳米电极的方法技术

一种制作Zn/Cu/Ti多金属纳米电极的方法，步骤如下：1、打磨Ti极板；2、用去离子水超声清洗；3、将Ti极板吹干待用；4、采用石墨电极为阴极，吹干后的Ti极板为阳极，乙酸和氢氟酸形成的混合液作为反应液，进行氧化反应，得到Ti纳米电极；5、将Ti纳米电极放入硫酸铜和硫酸组成的混合溶液中，用Cu板做阳极，Ti纳米电极做阴极，镀铜后，去离子水超声清洗，得到Cu/Ti双层纳米电极；6、将Cu/Ti双层纳米电极，放入氯化钾、氯化锌和盐酸组成的混合溶液中，用Zn极板做阳极，Cu/Ti双层纳米电极做阴极，镀锌后，去离子水超声清洗；再干燥即得到Zn/Cu/Ti多金属纳米电极；在电极的表面会形成三层微观纳米孔洞结构；本发明专利技术在一个电化学反应槽中制作Zn/Cu/Ti多金属纳米电极，无需其他辅助处理装置。

【技术实现步骤摘要】
201610211377

【技术保护点】
一种制作Zn/Cu/Ti多金属纳米电极的方法，其特征在于：以石墨板作为阴极，Ti极板作为阳极，制作Ti纳米电极；再以Cu极板作为阳极，Ti纳米电极为阴极，制作Cu/Ti双层纳米电极；然后以Zn极板作为阳极，Cu/Ti双层纳米电极为阴极，制作Zn/Cu/Ti多金属纳米电极；这一系列反应均在一个电解槽中完成，无需其他辅助装置；具体包括如下步骤：步骤1：用100～800目的金相砂纸打磨Ti极板；步骤2：将打磨好的Ti极板，用去离子水超声清洗5～30分钟；步骤3：将超声清洗后的Ti极板吹干待用；步骤4：采用恒压阳极氧化法处理电极，阳极氧化采用的电源为直流稳压电源；具体为：采用石墨电极为阴极，采用步骤3...

【技术特征摘要】
1.一种制作Zn/Cu/Ti多金属纳米电极的方法，其特征在于：以石墨板作
为阴极，Ti极板作为阳极，制作Ti纳米电极；再以Cu极板作为阳极，Ti纳
米电极为阴极，制作Cu/Ti双层纳米电极；然后以Zn极板作为阳极，Cu/Ti
双层纳米电极为阴极，制作Zn/Cu/Ti多金属纳米电极；这一系列反应均在一
个电解槽中完成，无需其他辅助装置；具体包括如下步骤：
步骤1：用100～800目的金相砂纸打磨Ti极板；
步骤2：将打磨好的Ti极板，用去离子水超声清洗5～30分钟；
步骤3：将超声清洗后的Ti极板吹干待用；
步骤4：采用恒压阳极氧化法处理电极，阳极氧化采用的电源为直流稳压
电源；具体为：采用石墨电极为阴极，采用步骤3吹干后的Ti极板为阳极，
在乙酸溶液中加入占乙酸溶液质量0.01～0.10％的氢氟酸形成的混合液作为反
应液，在设定的氧化电压5～50V条件下，氧化30～180分钟；在阳极的表面
会形成微观纳米管结构，其电极表面纳米管形成的原理是：在施加电压的瞬
间，阳极表面附近的水电离产生O2-，同时钛快速溶解，阳极电流增大产生大
量Ti4+，产生的Ti4+与O2-迅速反应，电解液中的F-在电场的作用下，致使氧
化钛阻挡层表面形成不规则的凹痕；随着氧化时间的延长，凹痕逐渐发展成
孔核，孔核在场致和化学溶解作用下成为小孔，小孔的数量不断增加，最后
均匀分布在Ti极板表面形成有序结构，得到Ti纳米电极，其反应式为下式(1)
—(4)；
步骤5：待反应完成后将Ti纳米电极取出，在电解槽中放入100ml浓度
为50～300g/l的硫酸铜，向其中加入3.75ml浓硫酸组成混合溶液，以Cu极
板为阳极，Ti纳米电极为阴极，在设定电流0.01-0.3A的条件下，电镀5-60

\t秒，去离子水超声清洗后，再干燥即得到Cu/Ti双层纳米电极；电极表面双层
纳米电极形成的原理是：在直流电源的作用下，电流通向阳极，阳极Cu极板
不断失去电子氧化成金属离子扩散到溶液中即阳极的溶解过程，失去的电子
在电源电势的驱动下，向电流反方向运动，通过直流电源富集到阴极上，铜
离子在阴极上不断得到电子而还原成金属镀层，其反应式为下式(5)-(9)；
步骤6：待反应完成后将Cu/Ti双层纳米电极取出，用0～300g的氯化钾
和50～200g氯化锌配成1L混合溶液，取100mL放入电解槽中，再向其加入
浓度为0.01～0.1mol/l盐酸300μl组成混合溶液，以Zn极板为阳极，Cu/Ti
双层纳米电极为阴极，在电流0.0...

【专利技术属性】
技术研发人员：李淼，刘芳，刘翔，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京;11