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(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102443818A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102443818A(43)申请公布日2012.05.09(21)申请号201010621582.7(22)申请日2010.12.24(30)优先权数据61/391,2322010.10.08US(71)申请人水之星公司地址美国俄亥俄州(72)发明人玛丽莲乔·尼克沙安德鲁约翰·尼克沙(74)专利代理机构永新专利商标代理有限公司72002代理人过晓东(51)Int.Cl.C25B11/06(2006.01)C25D17/10(2006.01)C25C7/02(2006.01)权利要求书2页说明书10页附图1页(54)发明名称多层混合金属氧化物电极及其制造方法(57)摘要本发明涉及一种具有可控电化学活性的电极的组成及制造方法,使该电极可应用于不同电-氧化工艺。该电极包括沉积于导电基材上的致密涂层,所述涂层由一种或多种铂族金属氧化物及一种或多种阀金属氧化物的混合物的多层形成。该多层的形成使各层的铂族金属浓度及阀金属浓度可依所期望的应用而变化。例如,电极结构可被制造以作为电镀工艺的阳极,因此显著地抑制了电解质中有机添加剂的氧化作用。另外,电极可被制造以在电解质水溶液中以高阳极电位操作,以产生强氧化剂如过氧化氢或臭氧。CN102438ACCNN110244381802443835A权利要求书1/2页1.一种用于电解工艺的具有可控电催化活性的电极,所述电极包括:导电基材;及形成于所述导电基材上的涂层,所述涂层由多层构成,所述多层的每一层均包含:铂族金属的氧化物,及阀金属的氧化物,其中,在所述多层中,铂族金属浓度对阀金属浓度的比例在每一层中均不同。2.根据权利要求1的电极,其中所述多层的每一层包含一种或多种铂族金属氧化物及一种或多种阀金属氧化物,其中,所述铂族金属浓度为该一种或多种铂族金属浓度的总和,且所述阀金属浓度为该一种或多种阀金属浓度的总和。3.根据权利要求1的电极,其中,所述铂族金属浓度对阀金属浓度的比例,在邻接所述导电基材的层中为最高,而在位于所述电极表面的层中为最低。4.根据权利要求1的电极,其中所述铂族金属氧化物的颗粒提供穿过构成所述涂层的多层的连续导电通路。5.根据权利要求1的电极,其中所述铂族金属为钌、铱、或铂。6.根据权利要求1的电极,其中所述阀金属为钛、钽、锆、或铌。7.根据权利要求1的电极,其中在所述层中所述铂族金属浓度从邻接导电基材的层中的75wt%变化至位于电极表面的层中的0.0005wt%;且所述阀金属浓度自邻接导电基材的层中的25wt%变化至位于电极表面的层中的99.9995wt%。8.根据权利要求1的电极,其中所述导电基材由阀金属构成或由两种或更多种阀金属的合金构成。9.一种用于电解工艺的具有可控电催化活性的电极的制造方法,其中所述电极由导电基材及具有多层的涂层构成,所述多层包含铂族金属氧化物和阀金属氧化物,所述方法包括:在所述导电基材上沉积所述涂层的第一层,其中,所述第一层通过下列步骤沉积:(a)施涂一层或多层溶液涂层至该导电基材,所述溶液包含铂族金属盐及阀金属盐,及(b)在施涂各溶液涂层至该导电基材后,将各溶液涂层在含氧氛围中进行干燥及热处理;及在该导电基材上再相继沉积至少一层,其中该至少一层通过步骤(a)和(b)沉积。10.根据权利要求9的方法,其中,对于所述涂层的多层,铂族金属浓度对阀金属浓度的比例不同。11.根据权利要求9的方法,其中所述铂族金属氧化物与阀金属氧化物的负载量为每平方英尺0.01克至每平方英尺0.13克。12.根据权利要求9的方法,其中所述涂层的多层包含一种或多种铂族金属氧化物及一种或多种阀金属氧化物,所述溶液包括一种或多种铂族金属盐及一种或多种阀金属盐。13.一种控制用于电解工艺的电极电催化活性的方法,其中所述电极具有由多层混合金属氧化物层构成的涂层,所述涂层沉积于导电基材上,所述方法包括:以饱和甘汞电极(SCE)作为参考电极,在环境温度及每平方英寸1安培的电流密度下,在包含每升28克的氯盐的水溶液中测量具有可控电催化活性的电极的电极电位,及调整沉积于所述导电基材上的混合金属氧化物层数,以及调整各混合金属氧化物层的2CCNN110244381802443835A权利要求书2/2页铂族金属浓度对阀金属浓度的比例,以产生所期望的电极电位。14.根据权利要求13的方法,其中,相对于饱和甘汞电极(SCE),用于在电解质中减少氯活性及减轻有机物质的破坏的电极电位为1.6至2.4伏特。15.根据权利要求13的方法,其中,用以生成氧化物质的电极电位为大于3.0伏特。16.根据权利要求13的方法,其中,对于沉积在导电基材上的第一层,铂族金属的浓度为75wt%至80wt%,且阀金属的浓度为20w