一种钛基β-MnO2复合涂层阳极及其制备方法技术

技术编号:19207416 阅读:54 留言:0更新日期:2018-10-20 04:02
一种钛基β‑MnO2复合涂层阳极及其制备方法,所述阳极包括带导电头(4)的钛包铜导电梁(1)、焊接于铜导电梁下面的钛网板(2)、套装在钛包铜导电梁两端的硅胶套(3);所述钛网板(2)包括钛网基体、涂覆于钛网基体表面的梯度Ru‑Ti‑Sn‑SbOx中间层和涂敷于中间层表面的β‑MnO2复合表面活性层。本发明专利技术制备的阳极与传统的钛基贵金属涂层阳极相比,在不改变电解槽结构、电解液组成和操作规范的基础上,导电性显著提高,槽电压可降低0.1V,材料成本降低40%,电流效率提高1‑3%,克服了贵金属氧化物涂层成本过高的缺点,能大规模应用于电解工业中。

【技术实现步骤摘要】
一种钛基β-MnO2复合涂层阳极及其制备方法
本专利技术属于电化学和湿法冶金
,具体涉及一种氯化铵溶液体系电解提取金属用钛基β-MnO2复合涂层阳极板及其制备方法。
技术介绍
钛基金属氧化物阳极又称“尺寸稳定性阳极”(DimentionallyStableAnode,简称DSA),它一般是以金属钛为基体,通过热分解、溶胶凝胶或电沉积等方法在基体表面涂覆高催化活性金属氧化物的涂层电极。对DSA的研究始于20世纪中期,现已广泛应用于氯碱工业、湿法冶金、电镀、水处理、电合成以及污染物降解等电化学工业。在污水处理领域,电催化氧化法具有较强的氧化和还原能力,化学药品消耗少,而且还能回收金属等有价值的物质。因此,在含烃、醛、酚、醚、醇及染料等有机物的废水处理中得到应用,特别在我国水污染严重和水资源匮乏的严峻形势下,电催化氧化法处理污水必将带来巨大的经济效益和社会效益。目前电催化氧化处理污水所采用的阳极中DSA占据了绝大部分。除了污水处理,在废电池回收领域,面对大量报废铅酸蓄电池的处理问题,如果不进行科学合理的处置,必将造成严重的环境破坏和资源浪费。因此,如何清洁高效回收废铅酸蓄电池成为当前本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钛基β‑MnO2复合涂层阳极,其特征在于,包括带导电头(4)的钛包铜导电梁(1)、焊接于铜导电梁下面的钛网板(2)、套装在钛包铜导电梁两端的硅胶套(3);所述钛网板(2)包括钛网基体、涂覆于钛网基体表面的梯度Ru‑Ti‑Sn‑SbOx中间层和涂敷于中间层表面的β‑MnO2复合表面活性层。

【技术特征摘要】
1.一种钛基β-MnO2复合涂层阳极,其特征在于,包括带导电头(4)的钛包铜导电梁(1)、焊接于铜导电梁下面的钛网板(2)、套装在钛包铜导电梁两端的硅胶套(3);所述钛网板(2)包括钛网基体、涂覆于钛网基体表面的梯度Ru-Ti-Sn-SbOx中间层和涂敷于中间层表面的β-MnO2复合表面活性层。2.根据权利要求1所述的一种钛基β-MnO2复合涂层阳极,其特征在于,所述梯度Ru-Ti-Sn-SbOx中间层的厚度为20~40μm,β-MnO2复合表面活性层厚度为50~200μm。3.根据权利要求1所述的一种钛基β-MnO2复合涂层阳极,其特征在于,所述钛网基体的厚度为1-6mm,网孔公称尺寸为5-10mm。4.如权利要求1~3任一项所述的一种钛基β-MnO2复合涂层阳极的制备方法,其特征在于,方法步骤如下:a.对钛网基体进行除油、去氧化皮、酸洗活化处理:将钛网基体放入质量浓度10~30%的NaOH溶液中除油30~90min,然后放入酸洗液中浸泡1~3min去除氧化膜,最后放入质量浓度10~30%的HCl溶液中煮沸2h~3h,取出后用去离子水反复冲洗并浸泡于质量浓度2%的草酸溶液中备用;所述酸洗液的组分及体积比为:H2O:HNO3:HF=(4~6):(3~5):1);b.采用热分解法制备梯度Ru-Ti-Sn-SbOx中间层:将TiCl3、RuCl3·H2O、SnCl4·5H2O和SbCl3按五种不同的比例加入浓盐酸中至完全溶解,然后加入异丙醇溶剂,采用旋转蒸发仪除去溶液的水分,得到五种前驱体浓缩液,将五种前驱体浓缩液逐层涂刷于经步骤a处理的钛网基体表面并逐层烧结,得到梯度Ru-Ti-Sn-SbOx中间层;制备第一种前驱体浓缩液的物质按摩尔比为n(TiCl3):n(RuCl3·H2O):n(SnCl4·5H2O):n(SbCl3)=56:24:18:2,制备第二种前驱体浓缩液的物质摩尔比为n(TiCl3):n(RuCl3·H2O):n(SnCl4·5H2O):n(SbCl3)=42:18:36:4;制备第三种前驱体浓缩液的物质摩尔比为n(TiCl3):n(RuCl3·H2O):n(SnCl4·5H2O):n(SbCl3)=35:15:45:5,制备第四种前驱体浓缩液的物质摩尔比为n(TiCl3):n(RuCl3·H2O):n(SnCl4·5H2O):n(SbCl3)=28:12:54:6,制备第五种前驱体浓缩液的物质摩尔比为n(TiCl3):n(RuCl3·H2...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈步明黄惠郭忠诚
申请(专利权)人:昆明理工大学昆明理工恒达科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:云南,53

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