[發(fā)明專利]一種銅基SnO2-Sb2O5-CeO2-TiO2惰性復(fù)合陽極材料的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310035117.9
• 申請(qǐng)日: 2013-01-30
• 公開（公告）號(hào): CN103060875A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 余強(qiáng);陳陣;范瑩瑩;魏昶;郭忠誠(chéng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 昆明理工大學(xué)
• 主分類號(hào): C25D9/06
• 分類號(hào): C25D9/06;C25D17/10;C25D3/06
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• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于三價(jià)鉻鍍鉻陽極材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種三價(jià)鉻鍍鉻用銅基SnO_2-Sb₂O₅-CeO₂-TiO₂惰性復(fù)合陽極材料的制備方法。

背景技術(shù)

三價(jià)鉻鍍鉻是新一代鍍鉻技術(shù)的研究熱點(diǎn)，具有極高的研究開發(fā)價(jià)值和廣闊的應(yīng)用前景。但是三價(jià)鉻鍍鉻操作又存在許多多問題：（1）三價(jià)鉻易在陽極氧化為六價(jià)鉻而毒化鍍液；（2）鍍液成分復(fù)雜、穩(wěn)定性差，對(duì)雜質(zhì)敏感；（3）鍍鉻層色澤較暗，無法鍍厚鉻。研究者對(duì)三價(jià)鉻鍍鉻工藝的研究發(fā)現(xiàn)，陽極起著關(guān)鍵作用，它直接影響鍍液的分散能力，穩(wěn)定性、深鍍能力，產(chǎn)品質(zhì)量及能耗。目前三價(jià)鉻鍍鉻研究與應(yīng)用進(jìn)展緩慢的主要原因就是現(xiàn)有陽極材料的固有缺陷和不足造成。目前使用和研究的主要為以下四種陽極：

1、鉛及鉛基合金陽極

鉛及鉛合金作為三價(jià)鉻電鍍常用的陽極材料，但其在電鍍過程中仍然有很多不足，主要表現(xiàn)在：表面容易生成導(dǎo)電性差的鉻酸鉛，導(dǎo)致槽電壓升高；鉛氧化物會(huì)促使三價(jià)鉻離子的氧化；鉛化合物進(jìn)入鍍液會(huì)降低陰極產(chǎn)品質(zhì)量。為此，研究者開發(fā)了Pb-Ag-Ti、Pb-Sn-Ag-Se等多種多元合金陽極。這類陽極機(jī)械性能穩(wěn)定，耐腐蝕性強(qiáng)，使用壽命長(zhǎng)，槽電壓低，但是任然有有陽極泥產(chǎn)生，Ag回收損失大，成本高。

2、石墨陽極

石墨陽極主要用于氯化物體系中三價(jià)鉻鍍鉻，其導(dǎo)電性好，槽電壓低，成本低。主要缺點(diǎn)是：（1）無法抑制三價(jià)鉻的氧化；（2）石墨較脆，難以加工，機(jī)械強(qiáng)度低；（4）石墨易溶解產(chǎn)生粉渣污染鍍液。

3、鍍鉑陽極

在一些價(jià)格較低的金屬基體上鍍鉑形成鍍鉑陽極，其中Pt/Ti鍍層是三價(jià)鉻鍍鉻研究中常用的陽極。但鍍鉑陽極易導(dǎo)致Cr³⁺氧化成Cr⁶⁺、制作成本高等缺點(diǎn)限制了其應(yīng)用與發(fā)展。

4、鈦基涂層陽極

鈦基涂層陽極被廣泛運(yùn)用在三價(jià)鉻鍍鉻研究中，目前集中研究的鈦基涂層電極主要有鈦基釕鈦氧化膜電極、Ti-IrO₂電極、Ti-PbO₂電極。但鈦基涂層陽極價(jià)格昂貴，制作工藝復(fù)雜，基體與鍍層間結(jié)合力不穩(wěn)定，目前僅限于實(shí)驗(yàn)室研究，無法在三價(jià)鉻鍍鉻工藝中規(guī)模化應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是一種在導(dǎo)電性好的銅基體上制備SnO₂-Sb₂O₅-CeO₂-TiO₂惰性復(fù)合陽極材料的方法，該惰性復(fù)合陽極材料具有高耐蝕性，高電流效率，高電催化活性等優(yōu)點(diǎn)，用作三價(jià)鉻鍍鉻陽極使用可有效降低槽電壓，抑制三價(jià)鉻的氧化，且制造成本低，可有效克服傳統(tǒng)陽極存在的不足。

本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種銅基SnO₂-Sb₂O₅-CeO₂-TiO₂惰性復(fù)合陽極材料的制備方法，經(jīng)過下列各步驟：

（1）銅基材前處理：采用200目砂紙打磨銅基材，再在50℃下用工業(yè)堿性除油劑浸泡1～3分鐘進(jìn)行除油；

所述步驟（1）的工業(yè)堿性除油劑為含30g/L磷酸三鈉（Na₃PO₄）和12g/L硅酸鈉（Na₂SiO₃）的水溶液。

（2）電沉積制備銅基SnO₂-Sb₂O₅-CeO₂-TiO₂惰性復(fù)合陽極材料：先配制鍍液，并將鍍液進(jìn)行超聲波分散20～30分鐘；再將步驟（1）中經(jīng)前處理的銅基材作陽極，以銅板為陰極，在溫度50～60℃、陽極電流密度2～3A/dm²、轉(zhuǎn)速220～280r/min的攪拌條件下進(jìn)行電鍍1～2小時(shí)，然后陽極經(jīng)水洗、干燥后，即得到銅基SnO₂-Sb₂O₅-CeO₂-TiO₂惰性復(fù)合陽極材料。

所述步驟（2）的鍍液為含下列濃度的各組分的水溶液：硝酸亞錫120～150g/L、三乙醇胺2～4g/L、五氧化二銻6～9g/L、二氧化鈰4～8g/L、二氧化鈦18～24g/L。

所述五氧化二銻的粒度為50～60nm。

所述二氧化鈰的粒度為20～30nm。