一种高效电极板的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高效电极板的制备方法，包括以下步骤：（1）基材的准备；（2）基材的表面处理；（3）涂覆基底层；（4）涂覆中间层；（5）涂覆表面层；（6）烧结。本发明专利技术中采用前驱液A作为基底层对基材进行封底，有效提高基底层的活性组分与基材之间的结合力，增强基材导电性能和抗钝化能力，使之在使用过程中延长电极的使用寿命。采用前驱液B作为中间层，一方面使涂层的裂缝减少，进一步减缓使用过程中产生的氧向基材的扩散和渗透，进而减少或阻碍高电阻层的生成；另一方面提高了电极的析氧电位。采用前驱液C作为表面层能有效避免污水对活性涂层的毒化作用。

【技术实现步骤摘要】
一种高效电极板的制备方法
本专利技术涉及电极板领域，尤其涉及一种高效电极板的制备方法。
技术介绍
生态环卫设备中的污水处理通常以传统的A/O工艺为主，对于电化学处理污水的研究并不多，而常规活性涂层电极在使用过程中会出现随着使用时间延长，产氯效率下降较快的情况，虽然短期内涂层损失率并不大，但是污水对活性涂层的毒化作用使电极不能对水质起到净化作用。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种高效电极板的制备方法。本专利技术的创新点在于本专利技术中采用前驱液A作为基底层对基材进行封底，有效提高基底层的活性组分与基材之间的结合力，增强基材导电性能和抗钝化能力，使之在使用过程中延长电极的使用寿命。采用前驱液B作为中间层，一方面使涂层的裂缝减少，进一步减缓使用过程中产生的氧向基材的扩散和渗透，进而减少或阻碍高电阻层的生成；另一方面提高了电极的析氧电位。采用前驱液C作为表面层能有效避免污水对活性涂层的毒化作用。前驱液A中Ir：Ta的的摩尔比为1.8~2.6:1，此时的涂层与基材结合性以及其导电能力最佳。前驱液B中Sn：Sb的摩尔比为5.5~25.5:1，此时的电极涂层中固溶体的晶格常数变小，颗粒均匀致密，电极的电阻最小；同时增大电极的析氯析氧电位差，提高电极的电催化性能，进一步降低电催化能耗。前驱液C中Ti：Ru：Ir的摩尔比为4~8:1~3:1时电极的孔隙率最低，稳定性最好；同时析氯电催化效果好，处理污水中有机物，尤其氨氮的效果最佳。为实现上述专利技术目的，本专利技术的技术方案是：一种高效电极板的制备方法，包括以下步骤：（1）基材的准备：选用TA1或TA2材质的钛板作为基材，对基材进行去油处理；（2）基材的表面处理：将去油处理后的基材先进行砂洗，砂洗后清洗烘干，清洗烘干后再进行酸洗，酸洗后再清洗烘干得到预处理基材；（3）涂覆基底层：在预处理基材表面刷涂前驱液A，所述前驱液A为金属Ir和Ta，Ir：Ta的的摩尔比为1.8~2.6:1，刷涂量为1~5g/m2，刷涂后在60~100℃下表干后置于高温炉中烧结得到基底基材，高温炉中的烧结温度为450~550℃，烧结时间为8~16min；（4）涂覆中间层：在基底基材表面刷涂前驱液B，所述前驱液B为金属Sn和Sb，Sn：Sb的摩尔比为5.5~25.5:1，刷涂量为3~15g/m2，刷涂后在100~200℃下表干后置于高温炉中烧结得到中间基材，高温炉中的烧结温度为480~580℃，烧结时间为8~16min；（5）涂覆表面层：在中间基材表面刷涂前驱液C，所述前驱液C为金属Ti、Ru和Ir，Ti：Ru：Ir的摩尔比为4~8:1~3:1，刷涂量为3~8g/m2，刷涂后在100~200℃下表干后置于高温炉中烧结得到表面基材，高温炉中的烧结温度为400~500℃，烧结时间为8~10min；（6）烧结：将表面基材在400~500℃下烧结1h。进一步地，所述砂洗时采用24目白刚玉砂洗。进一步地，所述酸洗时采用10~15%的草酸溶液酸洗30~60min。本专利技术的有益效果是：1、本专利技术中采用前驱液A作为基底层对基材进行封底，有效提高基底层的活性组分与基材之间的结合力，增强基材导电性能和抗钝化能力，使之在使用过程中延长电极的使用寿命。采用前驱液B作为中间层，一方面使涂层的裂缝减少，进一步减缓使用过程中产生的氧向基材的扩散和渗透，进而减少或阻碍高电阻层的生成；另一方面提高了电极的析氧电位。采用前驱液C作为表面层能有效避免污水对活性涂层的毒化作用。2、前驱液A中Ir：Ta的的摩尔比为1.8~2.6:1，此时的涂层与基材结合性以及其导电能力最佳。前驱液B中Sn：Sb的摩尔比为5.5~25.5:1，此时的电极涂层中固溶体的晶格常数变小，颗粒均匀致密，电极的电阻最小；同时增大电极的析氯析氧电位差，提高电极的电催化性能，进一步降低电催化能耗。前驱液C中Ti：Ru：Ir的摩尔比为4~8:1~3:1时电极的孔隙率最低，稳定性最好；同时析氯电催化效果好，处理污水中有机物，尤其氨氮的效果最佳。具体实施方式下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例1：一种高效电极板的制备方法，（1）基材的准备：选用TA1材质的钛板作为基材，对基材进行去油处理；（2）基材的表面处理：将去油处理后的基材先进行砂洗，砂洗时采用24目白刚玉砂洗，砂洗后清洗烘干，清洗烘干后再进行酸洗，酸洗时采用10%的草酸溶液酸洗60min，酸洗后再清洗烘干得到预处理基材；（3）涂覆基底层：在预处理基材表面刷涂前驱液A，所述前驱液A为金属Ir和Ta，Ir：Ta的的摩尔比为1.8:1，刷涂量为1g/m2，刷涂后在60℃下表干后置于高温炉中烧结得到基底基材，高温炉中的烧结温度为450℃，烧结时间为8min；（4）涂覆中间层：在基底基材表面刷涂前驱液B，所述前驱液B为金属Sn和Sb，Sn：Sb的摩尔比为5.5:1，刷涂量为3g/m2，刷涂后在100℃下表干后置于高温炉中烧结得到中间基材，高温炉中的烧结温度为480℃，烧结时间为8min；（5）涂覆表面层：在中间基材表面刷涂前驱液C，所述前驱液C为金属Ti、Ru和Ir，Ti：Ru：Ir的摩尔比为4:1:1，刷涂量为3g/m2，刷涂后在100℃下表干后置于高温炉中烧结得到表面基材，高温炉中的烧结温度为400℃，烧结时间为8min；（6）烧结：将表面基材在400℃下烧结1h。实施例2：一种高效电极板的制备方法，（1）基材的准备：选用TA2材质的钛板作为基材，对基材进行去油处理；（2）基材的表面处理：将去油处理后的基材先进行砂洗，砂洗时采用24目白刚玉砂洗，砂洗后清洗烘干，清洗烘干后再进行酸洗，酸洗时采用12%的草酸溶液酸洗45min，酸洗后再清洗烘干得到预处理基材；（3）涂覆基底层：在预处理基材表面刷涂前驱液A，所述前驱液A为金属Ir和Ta，Ir：Ta的的摩尔比为2.2:1，刷涂量为3g/m2，刷涂后在80℃下表干后置于高温炉中烧结得到基底基材，高温炉中的烧结温度为500℃，烧结时间为12min；（4）涂覆中间层：在基底基材表面刷涂前驱液B，所述前驱液B为金属Sn和Sb，Sn：Sb的摩尔比为15:1，刷涂量为10g/m2，刷涂后在150℃下表干后置于高温炉中烧结得到中间基材，高温炉中的烧结温度为520℃，烧结时间为12min；（5）涂覆表面层：在中间基材表面刷涂前驱液C，所述前驱液C为金属Ti、Ru和Ir，Ti：Ru：Ir的摩尔比为6:2:1，刷涂量为5g/m2，刷涂后在150℃下表干后置于高温炉中烧结得到表面基材，高温炉中的烧结温度为450℃，烧结时间为9min；（6）烧结：将表面基材在450℃下烧结1h。实施例3：一种高效电极板的制备方法，（1）基材的准备：选用TA2材质的钛板作为基材，对基材进行去油处理；（2）基材的表面处理：将去油处理后的基材先进行砂洗，砂洗时采用24目白刚玉砂洗，砂本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高效电极板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n（1）基材的准备：选用TA1或TA2材质的钛板作为基材，对基材进行去油处理；/n（2）基材的表面处理：将去油处理后的基材先进行砂洗，砂洗后清洗烘干，清洗烘干后再进行酸洗，酸洗后再清洗烘干得到预处理基材；/n（3）涂覆基底层：在预处理基材表面刷涂前驱液A，所述前驱液A为金属Ir和Ta，Ir：Ta的的摩尔比为1.8~2.6:1，刷涂量为1~5g/m

【技术特征摘要】
1.一种高效电极板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）基材的准备：选用TA1或TA2材质的钛板作为基材，对基材进行去油处理；
（2）基材的表面处理：将去油处理后的基材先进行砂洗，砂洗后清洗烘干，清洗烘干后再进行酸洗，酸洗后再清洗烘干得到预处理基材；
（3）涂覆基底层：在预处理基材表面刷涂前驱液A，所述前驱液A为金属Ir和Ta，Ir：Ta的的摩尔比为1.8~2.6:1，刷涂量为1~5g/m2，刷涂后在60~100℃下表干后置于高温炉中烧结得到基底基材，高温炉中的烧结温度为450~550℃，烧结时间为8~16min；
（4）涂覆中间层：在基底基材表面刷涂前驱液B，所述前驱液B为金属Sn和Sb，Sn：Sb的摩尔比为5.5~25.5:1，刷涂量为3~15g/m2，刷涂后在100...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐霞，吴丽云，潘准峰，
申请(专利权)人：宜兴艾科森生态环卫设备有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32