【技术实现步骤摘要】
本专利技术,属于电化学工程
,具体来讲是一种用于电解过程中的电极催化剂及其制备方法。
技术介绍
钛基氧化物电极具有电催化性能好、耐腐蚀、寿命长、成本低的优点,广泛应用于酸性溶液中。此种阳极的主要缺点是在电解使用过程中,阳极放出的氧使钛钝化而导致电极电阻增大,电极失效。已报道的Ti/M02研究中,大多使用Ti/Mn02和Ti/PW)2阳极,但存在明显的问题,主要是(1)钛基体表面二氧化钛绝缘层的形成,使导电能力降低。( 钛基体与表面活性层的结合力差,致使表面活性层脱落,尤其在强腐蚀性的酸性溶液中更为严重。开发新型耐酸钛基氧化物阳极具有重要的实际意义。目前,新型耐酸钛基氧化物阳极的制备方法并不多,2007年梁镇海等人(Cm01092706)提出了一种耐酸阳极的制备方法,其特征在于是以钛作为基体,Sn02+Sb204+石墨纤维(GF)为中间过渡层,?叫或胞02为活性层,其关键技术是在中间层加入了导电性好、耐酸性强的石墨纤维,使电极的活性层与中间层结合力增强,在强酸溶液中导电性好,预期寿命长。2008年陈兴国等人(CN101250715) 报道了一种新型耐酸阳极的制备方法,其特征在于是一种由钛基体、固溶体中间层和活化层组成的耐酸阳极,其关键技术是在稀土催渗情况下对钛基体共渗B、C和N中的一种或两种或三种的耐酸阳极,在硫酸溶液中寿命长、电催化活性、耐磨性和耐腐蚀性好。但仍不能够很好的适用于有放氧的电解生产和有机电解的过程中。
技术实现思路
本专利技术,目的在于提供一种特别适用于有放氧的电解生产和有机电解的过程中,同时在硫酸溶液中寿命长和电催化活性好的钛基氧化物耐 ...
【技术保护点】
1.一种钛基氧化物耐酸阳极,其特征在于是一种特别适用于有放氧的电解生产和有机电解过程中,同时在硫酸溶液中寿命长的钛基氧化物耐酸阳极,该阳极由电极基体、中间过渡层、活性涂镀层组成,该钛基氧化物耐酸阳极是以在离子液体中钛阳极氧化形成TiO2纳米管(Ti/TiO2NT)、再经共渗B、C和N表面合金化处理形成(Ti/TiO2NT/N+C+B)或者先将钛基体进行共渗B、C和N(Ti/N+C+B),再在离子液体中进行阳极氧化形成的TiO2纳米管(Ti/N+C+B/TiO2NT)作为电极基体;其中间过渡层是由SnO2+Sb2O4+石墨纤维+稀土元素组成;活性涂镀层是由PbO2或MnO2组成。
【技术特征摘要】
1.一种钛基氧化物耐酸阳极,其特征在于是一种特别适用于有放氧的电解生产和有机电解过程中,同时在硫酸溶液中寿命长的钛基氧化物耐酸阳极,该阳极由电极基体、中间过渡层、活性涂镀层组成,该钛基氧化物耐酸阳极是以在离子液体中钛阳极氧化形成T^2纳米管(Ti/Ti02NT)、再经共渗B、C和N表面合金化处理形成(Ti/Ti02NT/N+C+B)或者先将钛基体进行共渗B、C和N(Ti/N+C+B),再在离子液体中进行阳极氧化形成的TW2纳米管(Ti/ N+C+B/Ti02NT)作为电极基体;其中间过渡层是由Sn02+Sb204+石墨纤维+稀土元素组成;活性涂镀层是由1 或MnA组成。2.权利要求1所述一种钛基氧化物耐酸阳极的制备方法,其特征在于 I钛基体的预处理原料丙酮、无水乙醇和钛箔;处理液配比:HF、HN03的混合液:HF、HN03、H20的体积比1:4:5; 处理方法首先依次分别用360号、600号、1000号砂纸对70mmX IOmmX Imm钛箔或钛板打磨至表面无划痕,经丙酮、无水乙醇超声清洗,蒸馏水清洗晾干,再用HF、HNCV混合液 (HF、HN03、H20的体积比1 4 5)化学抛光,用蒸馏水清洗,冷风吹干后备用; II钛基体的阳极氧化及表面合金化处理首先,在有机玻璃电解槽装置中,上述经过I预处理的钛基体作为阳极,钼片作为阴极,两极间距离为2 km,1-烷基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体为电解液,控制电压 5 IOV进行阳极氧化,电解时间1 10h,形成TiO2纳米管,经蒸馏水超声清洗,晾干,利用真空管式温炉在所研究的气氛中进行热处理,升温速度为15°C /min,在450-650°C下保温时间1 2小时,降温过程为保护气氛中随炉冷却;然后,再利用双层辉光离子渗金属技术对经过阳极氧化热处理的Ti/Ti02NT进行表面合金化的渗金属处理,在催渗剂的催渗作用下对Ti/TiANT共渗B、C和N,取Ti/TiANT阴极和石墨源极装入双层辉光离子渗金属炉的真空室内,将催渗剂、BCl3放置于阴极表面,用真空机抽真空至5 X 10_3Pa,通入氩气、氮气的混合气体,使其分压达到20 lOOPa,同时加上从200 700V的Ti/Ti&NT工件偏压电压和300 1200V的源极电压,使Ti/Ti02NT和石墨源极之间产生空芯阴极放电,控制Ti/ TiO2NT试样温度800 IOOO0C,恒温3 5小时,得到共渗B、C和N层; III电极中间层的制...
【专利技术属性】
技术研发人员:梁镇海,韩玲军,马旭莉,杨慧敏,樊彩梅,郝晓刚,
申请(专利权)人:太原理工大学,
类型:发明
国别省市:14
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