[發(fā)明專利]復(fù)極式板狀金屬氧化物電極消除應(yīng)力的方法

有效

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• 申請日: 2012-05-03
• 公開（公告）號: CN102677088A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 涂曉波;張懷松;袁兵;程木森
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢威蒙環(huán)保科技有限公司
• 主分類號: C25B11/02
• 分類號: C25B11/02
• 代理公司: 武漢開元知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42104
• 代理人: 陳家安

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電化學(xué)方法制備金屬氧化物電極技術(shù)領(lǐng)域，具體地指一種復(fù)極式板狀金屬氧化物電極消除應(yīng)力的方法。

背景技術(shù)

高濃度有毒性難生化降解的有機(jī)物廢水，一直是我國污水治理的重點(diǎn)和難點(diǎn)。采用電化學(xué)高級氧化技術(shù)治理這些難降解的污水，已經(jīng)成為廢水處理領(lǐng)域的熱門研究。

電化學(xué)高級氧化水處理技術(shù)的關(guān)鍵有三點(diǎn)：一是電極，二是電解槽結(jié)構(gòu)，三是電源配置，其中技術(shù)的核心是電極。用作電極的材料主要有：金屬材料、碳素材料、金屬氧化物材料和非金屬化合物材料等。

在金屬材料電極領(lǐng)域，目前，常用的是單極式板狀金屬氧化物電極，這種單極式板狀金屬氧化物電極，是采用單極式電路進(jìn)行電沉積而得到的，它的兩面是同一種材料在電沉積過程中不存在應(yīng)力變形問題。制備單極式板狀金屬氧化物電極的電沉積電路為單極式電路，其多組陰/陽極需要并聯(lián)供電，存在電流大，供電電源造價高，系統(tǒng)復(fù)雜，經(jīng)濟(jì)可行性差的缺陷。同樣地，單極式電解槽也是多組陰/陽極并聯(lián)供電，也存在電流大，供電電源造價高，系統(tǒng)復(fù)雜，經(jīng)濟(jì)可行性差的缺陷。

為了改進(jìn)電解槽的性能，復(fù)極式板狀金屬氧化物電極已處在研究階段，和單級式板狀金屬氧化物電極不同，復(fù)極式板狀金屬氧化物電極的一面為陽極另一面為陰極。陽極面和陰極面不是同一種材料。制備復(fù)極式板狀金屬氧化物電極的電沉積電路為復(fù)極式電路，電沉積槽只需要陰/陽極兩個端點(diǎn)連接電源。將復(fù)極式板狀金屬氧化物電極置于電解槽中使用時，僅需將多個電極的陽極面朝向相同的方向排列。同樣地，復(fù)極式電解槽也是只需要陰/陽極兩個端點(diǎn)連接電源。實(shí)踐表明，復(fù)極式板狀金屬氧化物電極的電沉積槽及。復(fù)極式板狀金屬氧化物電解槽都能實(shí)現(xiàn)低電流，高電壓運(yùn)行，系統(tǒng)簡單，可控性好，經(jīng)濟(jì)可行性好。

但是采用復(fù)極式電路電解必然要用板狀電極而不能用網(wǎng)狀電極。由于復(fù)極式電解槽所采用的板狀金屬氧化物電極只能進(jìn)行單面電沉積，而金屬板單面電沉積不可避免地要產(chǎn)生應(yīng)力變形，而且金屬板面積越大產(chǎn)生的應(yīng)力變形越大，使所制備的電極由平面變成凹面。很明顯，呈凹面的電極勢必影響電解槽的極板間距，繼而影響電化學(xué)的電流分布、電流效率；另外，由于應(yīng)力較大或應(yīng)力集中，還會使電沉積層起泡、開裂甚至脫落，以致使板狀金屬氧化物電極失效。因此，以金屬板為基材，采用單面電沉積工藝制備板狀金屬氧化物電極，必須要解決金屬板的應(yīng)力變形問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)制備的板狀金屬氧化物電極在單面電沉積后易發(fā)生應(yīng)力變形的缺陷，提供一種能夠快速、高效且簡便的復(fù)極式板狀金屬氧化物電極消除應(yīng)力的方法，使得金屬板在經(jīng)過本方法處理后，在單面電沉積的過程中得以均勻沉積，完成電沉積之后電極板面平整，電催化性能優(yōu)良，并消除了制作過程中產(chǎn)生的變形應(yīng)力。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所提供的復(fù)極式板狀金屬氧化物電極消除應(yīng)力的方法，包括以下步驟：

(1)準(zhǔn)備待制作成電極的金屬板；

(2)將金屬板的任意一面，加工成若干個凸出小平面，小平面分布在金屬板的同一表面上；

(3)將完成凸出小平面加工的金屬板清洗干凈后，對金屬板上小平面所在的一面進(jìn)行單面電沉積，得到平整的具有單面電催化層的板狀金屬氧化物電極。

可選地，所述金屬板為單組分金屬板或多組分合金板。

優(yōu)選地，所述金屬板為鈦板、不銹鋼板、高硅鑄鐵板或碳鋼板。

優(yōu)選地，所述小平面的面積大小為1～30000平方毫米。

可選地，所述小平面的形狀為正方形、長方形、菱形、三角形、多邊形、或圓形。

本發(fā)明的有益效果：通過復(fù)極式板狀金屬氧化物電極消除應(yīng)力的方法可以在短時間內(nèi)完成金屬板基材的內(nèi)應(yīng)力消除，消除效果達(dá)到90％以上，該方法簡單、不需要特殊器械、縮短了生產(chǎn)周期、高效可行，特別適合鈦基電催化陽極板單面電沉積的工業(yè)化制備，本方法所制得的復(fù)極式板狀金屬氧化物電極表面平整，電催化層沉積均勻，不起泡、無空洞、無裂紋、無脫落，牢牢地附著在金屬板表面，具有優(yōu)良的電催化性能。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

實(shí)施例1

以厚度為1毫米的純金屬鈦板為基材，按長500毫米，寬400毫米的定尺剪裁出來。

再取其任意一面按15毫米×15毫米的尺寸加工正方形凸出小平面，所述正方形凸出小平面的加工溝槽深度為0.4毫米，溝槽寬2毫米。