一种海水电解用阴极及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113755873A(43)申请公布日2021.12.07(21)申请号202111072648.6(22)申请日2021.09.14(71)申请人沈阳中科惠友科技发展有限责任公司地址110000辽宁省沈阳市沈河区文萃路83号(72)发明人董国斌姚立广王艳孙耀华(74)专利代理机构沈阳晨创科技专利代理有限责任公司21001代理人张晨(51)Int.Cl.C25B11/063(2021.01)C25B11/091(2021.01)C25B1/26(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称一种海水电解用阴极及其制备方法(57)摘要本发明的目的在于提供一种海水电解用阴极及其制备方法，即在经过预处理的钛板表面涂布阴极涂液，经过分步热氧化处理后，至钛板的金属氧化物增重量达到0.1‑5g/m2，即制得所述阴极；所述阴极涂液为稀土金属化合物或阀型金属化合物溶液之一种或几种。采用该方法制备的阴极，既可以延缓在阴极表面的结垢情况，又能够降低阴阳极之间的反应电压，延长了电极的酸洗周期并降低了能耗。CN113755873ACN113755873A权利要求书1/1页1.一种海水电解用阴极，其特征在于：在经过预处理的钛板表面涂布阴极涂液，经过分步热氧化处理后，至钛板的金属氧化物增重量达到0.1‑5g/m2，即制得所述阴极。2.按照权利要求1所述海水电解用阴极，其特征在于：所述阴极涂液为稀土金属化合物溶液和/或阀型金属化合物溶液。3.一种按照权利要求1所述海水电解用阴极的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：1)、钛板的预处理；2)、将阴极涂液均匀涂布在待涂制的钛板的工作面上；3)、分步热氧化处理：将涂制后的钛板在90‑180℃下干燥10‑30分钟，然后在200‑700℃下烧结15‑90分钟，烧结完成后取出，冷却至室温，反复上述涂制、干燥、烧结过程，直至钛板的金属氧化物增重量达到0.1‑5g/m2，即制得所述阴极。4.按照权利要求3所述海水电解用阴极的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述钛板的预处理为：对钛板进行抛光。5.按照权利要求4所述海水电解用阴极的制备方法，其特征在于，所述抛光工艺为：对钛板双面进行抛光处理，使其表面应呈现平整的“镜面”，抛光后依次用碱液、无水乙醇对钛板进行除油处理，之后用蒸馏水清洗干净，在100℃恒温干燥箱内进行烘干，冷却后待用。6.按照权利要求3所述海水电解用阴极的制备方法，其特征在于，步骤2)、3)中，所用阴极涂液为：0.05‑1g/L氯化铈、0.05‑0.5g/L氯化镨、0.2‑2g/L氯化镧、1.0‑10.0g/L三氯化钛、0.35‑5.0g/L五氯化钽、0.2‑4.0g/L四氯化锆、0.3‑5.0g/L五氯化铌之一种或几种的混合溶液。7.按照权利要求3或6所述海水电解用阴极的制备方法，其特征在于，步骤2)、3)中，所用阴极涂液为：0.1‑0.5g/L氯化铈、0.075‑0.2g/L氯化镨、0.25‑1.0g/L氯化镧、1.5‑6.0g/L三氯化钛、0.5‑4.0g/L五氯化钽、0.25‑3.0g/L四氯化锆、0.5‑3.0g/L五氯化铌之一种或几种的混合溶液。8.按照权利要求3所述海水电解用阴极的制备方法，其特征在于：第一次涂布的阴极涂液为稀土金属化合物溶液。9.按照权利要求3所述海水电解用阴极的制备方法，其特征在于，步骤3)中：所述分步热氧化处理为采用三～六步热氧化处理，每步热氧化处理所用阴极涂液相同或不同，且每步热氧化处理涂布1～10次阴极涂液。10.按照权利要求3所述海水电解用阴极的制备方法，其特征在于，步骤3)中：热氧化温度为400‑590℃。2CN113755873A说明书1/5页一种海水电解用阴极及其制备方法技术领域[0001]本发明属于电催化技术领域，特别提供一种海水电解用阴极及其制备方法。背景技术[0002]海水电解制氯是目前广泛应用的防止海生物污损的技术手段。通过直流电解海水，生成ClO‑，杀死海水中的微生物，能有效延长海水中管道和作业设备的使用寿命。在海水电解制取次氯酸钠的过程中，一般使用钛涂层阳极为阳极和钛板为阴极。由于海水中除了含有氯化钠外，还含有Ca2+、Mg2+等金属离子杂质，这些杂质在电解过程中，会形成垢状物不断的在阴极上沉积，从而影响电极的催化性能。[0003]为了减少杂质的沉积，阴极一般会经过抛光处理，经过抛光后，使阴极粗糙的表面呈现光滑的“镜面”状态，降低基体表面与含Ca2+、Mg2+等金属离子垢状物的结合力，使垢状物不易牢固地吸附在阴极的表面，部分可以被流动的海水冲走。但此种处理方式，使阴阳极间的反应电压升高，同时，抛光阴极的使用也只能延缓阴极表面垢状物的沉积，仍需采用定期酸洗的方