一种内层活性涂液及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种内层活性涂液及其制备方法，内层活性涂液包括溶剂、溶质和稳定剂，所述溶剂由正丁醇、异丙醇组成，所述溶质由三氯化钌、氯铱酸、钛酸四丁酯和析氧抑制剂组成；所述内层活性涂液中的金属离子浓度为0.3‑0.4mol/L，溶剂与稳定剂体积比为10:1。本发明专利技术提供了一种能够促使次氯酸钠发生器电极析氧电位高、析氧速率小、电极使用寿命长的内层活性涂液。本发明专利技术的另一目的在于提供一种内层活性涂液的制备方法，该制备方法步骤简单、容易操作，便于大规模工业化生产。

Inner layer active coating liquid and preparation method thereof

The invention discloses an active inner coating liquid and a preparation method thereof, coating liquid inner activity including solvent, solute and stabilizer, the solvent by butanol, propanol, the solute by three ruthenium chloride, chloroiridate, four butyl titanate and oxygen evolution inhibitor composition; the concentration of metal ion coating the liquid layer activity was 0.3 in the 0.4mol/L, solvent and stabilizer volume ratio is 10:1. The invention provides an inner layer active coating liquid which can promote the oxygen evolution potential of the sodium hypochlorite generator electrode to be high, the oxygen evolution rate is small, and the electrode service life is long. The other purpose of the invention is to provide a method for preparing an inner layer active coating solution, the preparation method is simple and easy to operate, and is convenient for large-scale industrial production.

【技术实现步骤摘要】
一种内层活性涂液及其制备方法
本专利技术涉及一种次氯酸钠发生器电极，具体涉及一种内层活性涂液及其制备方法。
技术介绍
随着地球上水资源的不断被污染和水资源的不断缺乏，消毒水处理显得越来越重要，现场制备次氯酸钠与其他消毒技术相比，优势明显，但目前市场上的次氯酸钠发生器电极使用寿命短，设备在运行1-2年左右就出现电极失效的情况，从而不得不停止运行更换电极，因此，电极失效不仅增加了设备的成本，而且耽误了次氯酸钠发生器的正常运行，造成巨大的经济损失。电极失效的根本原因是电极在电解过程中析氧电位过低、析氧速度过快，产生的氧容易透过涂层与钛基体反应生成不导电的TiO2，从而使得基体钝化、电极失效。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种能够促使次氯酸钠发生器电极析氧电位高、析氧速率小、电极使用寿命长的内层活性涂液。本专利技术的另一目的在于提供一种内层活性涂液的制备方法，该制备方法步骤简单、容易操作，便于大规模工业化生产。实现本专利技术的目的可以通过采取如下技术方案达到：一种内层活性涂液，包括溶剂、溶质和稳定剂，所述溶剂由正丁醇、异丙醇组成，所述溶质由三氯化钌、氯铱酸、钛酸四丁酯和析氧抑制剂组成；所述内层活性涂液中的金属离子浓度为0.3-0.4mol/L，溶剂与稳定剂体积比为10:1。优选地，所述溶剂中正丁醇、异丙醇的质量比为2:1。优选地，所述稳定剂为浓盐酸。优选地，所述析氧抑制剂由含锑化合物、含铬化合物、含铈化合物、含钴化合物、含铁化合物中的两种或两种以上组成。优选地，所述内层活性涂液中，按金属离子摩尔百分比计，钌离子所占溶液中的金属离子比例为16-23mol％，铱离子所占溶液中金属离子比例为9-15mol％，钛离子所占溶液中金属离子比例为61-74mol％，析氧抑制剂所占溶液中金属离子比例为2-4mol％。优选地，所述内层活性涂液中，按金属离子摩尔百分比计，钌离子所占溶液中的金属离子比例为21mol％，铱离子所占溶液中金属离子比例为12mol％，钛离子所占溶液中金属离子比例为66mol％，析氧抑制剂所占溶液中金属离子比例为4mol％。优选地，所述析氧抑制剂由含锑化合物、含铈化合物、含铁化合物组成，析氧抑制剂中，锑离子、铈离子、铁离子的摩尔比为23:9:8。本专利技术还提供一种内层活性涂液的制备方法，包括以下步骤：1)准备溶剂、溶质和稳定剂所需原料，按配比分别配制溶剂、溶质备用；2)将溶质依次加入溶剂中，充分溶解后，再将稳定剂倒入，混合均匀，即可。本专利技术的有益效果在于：1、本专利技术提供一种内层活性涂液，该内层活性涂液主要由溶剂、溶质和稳定剂构成，将该内层活性涂液引入到次氯酸钠发生器电极中，能够显著提高次氯酸钠发生器电极的析氧电位、析氧速率和使用寿命；2、本专利技术的溶质中的析氧抑制剂由含锑化合物、含铬化合物、含铈化合物、含钴化合物、含铁化合物中的两种或两种以上组成；电极在电解过程中氧气的析出主要是因为电极涂层中金属氧化物晶格中含有大量的氧空位，与电解水产生的OH-离子结合生成氧气，由于Sb5+、Cr6+价态比电极涂层中Ru4+、Ir4+价态高，当RuO2晶格或IrO2晶格中的两个Ru4+或Ir4+取代时，为了保持电荷平衡，一个氧空位被消除，因此，电极的析氧能力变弱；将Ce3+/Ce4+、Co2+/Co3+、Fe2+/Fe3+等变价金属掺杂到电极材料中，能够减少电解过程中氧气的析出。Ce作为催化助剂最重要的性能之一就是储氧功能，这一性能得益于Ce3+/Ce4+这一氧化还原对的转化过程，该过程会伴随氧化物晶体的氧空位变化，该氧空位的变化会吸附电解水产生的OH-中的活性氧，从而限制了氧气的析出；因此，本专利技术的电极析氧抑制剂能够显著提高次氯酸钠电极的析氧电位、降低析氧速率，提高电极使用寿命；3、本专利技术的内层活性涂液的制备方法，该制备方法步骤简单、容易操作，便于大规模工业化生产。附图说明图1为实施例1的内层活性涂液引入到次氯酸钠发生器电极的扫描电子显微结构图。具体实施方式下面，结合具体实施方式，对本专利技术做进一步描述：一种内层活性涂液，包括溶剂、溶质和稳定剂，所述溶剂由正丁醇、异丙醇组成，溶剂中正丁醇、异丙醇的质量比为2:1，所述溶质由三氯化钌、氯铱酸、钛酸四丁酯和析氧抑制剂组成，析氧抑制剂由含锑化合物、含铬化合物、含铈化合物、含钴化合物、含铁化合物中的两种或两种以上组成，稳定剂为浓盐酸；所述内层活性涂液中的金属离子浓度为0.3-0.4mol/L，溶剂与稳定剂体积比为10:1。含锑化合物为五氯化锑、五氟化锑、锑酸钠中的一种或两种以上。含铬化合物为硝酸铬、硫酸铬、铬酸钠中的一种或两种以上。含铈化合物为氯化铈、硝酸铈、硫酸铈、碳酸铈中的一种或两种以上。含钴化合物为硝酸钴、硫酸钴、氯化钴、碳酸钴中的一种或两种以上。含铁化合物为硝酸亚铁、硫酸亚铁、氯化亚铁中的一种或两种以上。内层活性涂液中，按金属离子摩尔百分比计，钌离子所占溶液中的金属离子比例为16-23mol％，铱离子所占溶液中金属离子比例为9-15mol％，钛离子所占溶液中金属离子比例为61-74mol％，析氧抑制剂所占溶液中金属离子比例为2-4mol％。一种内层活性涂液的制备方法，包括以下步骤：1)准备溶剂、溶质和稳定剂所需原料，按配比分别配制溶剂、溶质备用；2)将溶质依次加入溶剂中，充分溶解后，再将稳定剂倒入，混合均匀，即可。实施例1一种内层活性涂液，包括溶剂、溶质和稳定剂，溶剂由正丁醇、异丙醇组成，溶剂中正丁醇、异丙醇的质量比为2:1，稳定剂为浓盐酸，溶质由三氯化钌、氯铱酸、钛酸四丁酯和析氧抑制剂组成，析氧抑制剂由五氯化锑、硝酸铈组成；内层活性涂液中的金属离子浓度为0.32mol/L，溶剂与稳定剂体积比为10:1。内层活性涂液中，按金属离子摩尔百分比计，钌离子所占溶液中的金属离子比例为17mol％，铱离子所占溶液中金属离子比例为9mol％，钛离子所占溶液中金属离子比例为72mol％，析氧抑制剂所占溶液中金属离子比例为3mol％，各离子摩尔百分含量，锑离子为2.5mol％，铈离子为0.5mol％。实施例2一种内层活性涂液，包括溶剂、溶质和稳定剂，溶剂由正丁醇、异丙醇组成，溶剂中正丁醇、异丙醇的质量比为2:1，稳定剂为浓盐酸，溶质由三氯化钌、氯铱酸、钛酸四丁酯和析氧抑制剂组成，析氧抑制剂由硫酸铬、碳酸钴组成；内层活性涂液中的金属离子浓度为0.34mol/L，溶剂与稳定剂体积比为10:1。内层活性涂液中，按金属离子摩尔百分比计，钌离子所占溶液中的金属离子比例为19mol％，铱离子所占溶液中金属离子比例为11mol％，钛离子所占溶液中金属离子比例为68mol％，析氧抑制剂所占溶液中金属离子比例为3mol％，各离子摩尔百分含量，锑离子为2.2mol％，钴离子为0.8mol％。实施例3一种内层活性涂液，包括溶剂、溶质和稳定剂，溶剂由正丁醇、异丙醇组成，溶剂中正丁醇、异丙醇的质量比为2:1，稳定剂为浓盐酸，溶质由三氯化钌、氯铱酸、钛酸四丁酯和析氧抑制剂组成，析氧抑制剂由锑酸钠、硫酸铬、氯化铈组成；内层活性涂液中的金属离子浓度为0.36mol/L，溶剂与稳定剂体积比为10:1。内层活性涂液中，按金属离子摩尔百分比计，钌离子所占溶液中的金属离子比例为21mol％，铱离子所占溶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种内层活性涂液，其特征在于，包括溶剂、溶质和稳定剂，所述溶剂由正丁醇、异丙醇组成，所述溶质由三氯化钌、氯铱酸、钛酸四丁酯和析氧抑制剂组成；所述内层活性涂液中的金属离子浓度为0.3‑0.4mol/L，溶剂与稳定剂体积比为10:1。

【技术特征摘要】
1.一种内层活性涂液，其特征在于，包括溶剂、溶质和稳定剂，所述溶剂由正丁醇、异丙醇组成，所述溶质由三氯化钌、氯铱酸、钛酸四丁酯和析氧抑制剂组成；所述内层活性涂液中的金属离子浓度为0.3-0.4mol/L，溶剂与稳定剂体积比为10:1。2.根据权利要求1所述的内层活性涂液，其特征在于，所述溶剂中正丁醇、异丙醇的质量比为2:1。3.根据权利要求1所述的内层活性涂液，其特征在于，所述稳定剂为浓盐酸。4.根据权利要求1所述的内层活性涂液，其特征在于，所述析氧抑制剂由含锑化合物、含铬化合物、含铈化合物、含钴化合物、含铁化合物中的两种或两种以上组成。5.根据权利要求1所述的内层活性涂液，其特征在于，所述内层活性涂液中，按金属离子摩尔百分比计，钌离子所占溶液中的金属离子比例为16-23mol％，铱离子所占溶液中金属离子比例为9-15mol％，钛离子所...

【专利技术属性】
技术研发人员：倪康祥，赵皓翰，
申请(专利权)人：广东卓信环境科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44