一種金屬氧化物涂層電極的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請(qǐng)涉及一種金屬氧化物涂層電極，屬于電化學(xué)工程領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]電化學(xué)工業(yè)和電冶金工業(yè)都離不開電極，電極材料的選擇極為重要。現(xiàn)有的涂層鈦電極以金屬鈦?zhàn)鳛殡姌O基層，其表面涂覆以鉑族金屬氧化物為主要組分的活性涂層。目前有關(guān)涂層鈦電極的理論研宄和發(fā)明已有很多報(bào)道，其目的無(wú)外乎是提高電極的電催化性能和使用壽命。影響涂層鈦電極的壽命有兩個(gè)方面:一是活性層的活性溶解，二是鈦基體的氧化致鈍；該活性層一般存在表面裂紋，電解液通過(guò)表面裂紋，腐蝕電極基體，電極在使用過(guò)程中，由于電解液滲透，電極基體表面易形成一層絕緣層，隔離活性層和電極基體，使電極失效。而有關(guān)抑制基層的氧化致鈍造成電極失效，有關(guān)文獻(xiàn)提出，通過(guò)增加活性層的涂刷次數(shù)，增加活性層的厚度，來(lái)降低鈦基層的氧化致鈍時(shí)間，這無(wú)疑大大提高了電極的制造成本，而且從最終效果來(lái)說(shuō)對(duì)電極壽命的提高也是有限的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于，提供一種設(shè)置中間層和保護(hù)層的金屬氧化物涂層電極，提高基層和活性層的結(jié)合力，同時(shí)有效減緩電解液對(duì)電極的腐蝕，保證電極的電催化性能，延長(zhǎng)電極使用壽命。
[0004]本申請(qǐng)的金屬氧化物涂層電極包括:電極基層和活性層，所述電極基層和活性層之間，還設(shè)置有中間層，中間層涂覆在電極基層上，活性層涂覆在中間層上；所述活性層表面具有銥保護(hù)層。
[0005]所述電極基層由鈦、鉭、鈮、鋯、鎢、鋁或不銹鋼材料中的一種制成，并經(jīng)過(guò)去油污和酸蝕刻。
[0006]所述中間層是以含有鉑族金屬化合物的溶液浸漬鈦基金屬陶瓷化合物的納米粉體制得的涂覆液，并涂覆在金屬基層上，經(jīng)干燥、氧化熱分解得到的產(chǎn)物。其中鉑族金屬為Ru、Rh、Pd、Os、Ir或Pt中的一種或幾種；鈦基金屬陶瓷化合物納米粉體選自鈦的硼化物、碳化物、氮化物、碳氮物、氧硼物和氧碳物中的一種或幾種；并且中間涂覆液中鉑族金屬與鈦的摩爾比為4:1~1:4。
[0007]所述活性層為貴金屬氧化物層，厚度為6~9細(xì);所述銥保護(hù)層厚度為1.5 _。
[0008]本發(fā)明的涂層電極，在基層和活性層中間，涂覆一層中間層，使得基層和活性層的結(jié)合力大大增強(qiáng)，延長(zhǎng)了基層的氧化致鈍時(shí)間，保證了電催化性能；同時(shí)，通過(guò)外層的銥保護(hù)層，細(xì)化涂層表面，減緩電解液對(duì)電極的腐蝕，延長(zhǎng)了電極使用壽命。
【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1是本發(fā)明廣品不意圖。
[0010]其中:I為電極基層，2為中間層，3為活性層，4為銥保護(hù)層。
【具體實(shí)施方式】
[0011]如圖1所示，本發(fā)明公開了一種金屬氧化物涂層電極，包括電極基層1，電極基層I表面具有中間層2，中間層2表面具有活性層3，活性層3表面具有銥保護(hù)層4 ;活性層厚度為6~9/te，銥保護(hù)層厚度為1.5/te;中間層2是含有鉑族金屬化合物的溶液浸漬鈦基金屬陶瓷化合物的納米粉體形成的涂覆液，并涂覆在經(jīng)過(guò)去油污和酸蝕刻處理的基層I上，經(jīng)干燥后在400~600°C下氧化熱分解得到；活性層3為Ir-Sn的氧化物，其比例為(15~45):(85~55)，燒結(jié)溫度為320~480°C ;銥保護(hù)層4為以銥為主的氧化物，銥占70~95%，燒結(jié)溫度為 500~700°C。
[0012]在基層和活性層中間，涂覆一層中間層，延長(zhǎng)了基層的氧化致鈍時(shí)間，保證了電催化性能；同時(shí)，通過(guò)外層的銥保護(hù)層，改善電極表面形貌，減緩電解液對(duì)電極的腐蝕，電極的使用壽命可延長(zhǎng)5倍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種金屬氧化物涂層電極，其特征在于，包括電極基層(I)和活性層(3)，所述電極基層和活性層之間，設(shè)置有中間層(2)，所述活性層表面具有銥保護(hù)層(4)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬氧化物涂層電極，其特征在于，所述電極基層(I)為鈦、鉭、鈮、鋯、鎢、鋁或不銹鋼材料中的一種。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬氧化物涂層電極，其特征在于，所述中間層(2)是以含有鉑族金屬化合物的溶液浸漬鈦基金屬陶瓷化合物的納米粉體制得的涂覆液，并涂覆在金屬基層上，經(jīng)干燥、氧化熱分解得到的產(chǎn)物。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬氧化物涂層電極，其特征在于，所述活性層(3)為貴金屬氧化物層。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬氧化物涂層電極，其特征在于，所述活性層(3)厚度為6~9/te，銥保護(hù)層(4)厚度為1.5/te。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種金屬氧化物涂層電極，包括：電極基層和活性層，所述電極基層和活性層之間，還設(shè)置有中間層，中間層涂覆在電極基層上，活性層涂覆在中間層上；所述活性層表面具有銥保護(hù)層。所述中間層提高了基層和活性層的結(jié)合力，同時(shí)有效減緩電解液對(duì)電極的腐蝕，保證電極的電催化性能，延長(zhǎng)電極使用壽命。
【IPC分類】C25B11/04
【公開號(hào)】CN104947140
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510267565
【發(fā)明人】王良偉
【申請(qǐng)人】南京新輝科教儀器有限公司
【公開日】2015年9月30日
【申請(qǐng)日】2015年5月25日