[發(fā)明專利]析氫活性陰極及其制備方法和包含所述析氫活性陰極的電解槽

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610825703.7
• 申請日: 2016-09-14
• 公開（公告）號: CN107815703B
• 公開（公告）日: 2019-09-10
• 發(fā)明（設計）人: 陸崖青;劉恒君;于昕;劉怡;吳小靜;高珊;王銳
• 申請（專利權(quán)）人: 藍星（北京）化工機械有限公司
• 主分類號: C25B11/06
• 分類號: C25B11/06
• 代理公司: 廣州華進聯(lián)合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 鄭小粵

1.一種制備析氫活性陰極的方法，所述析氫活性陰極包含導電性基材和在所述導電性基材上的活性催化劑涂層，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

(1)提供導電性基材；

(2)提供硝酸系金屬鹽的溶液，所述硝酸系金屬鹽包括貴金屬硝酸鹽和鑭系金屬硝酸鹽的混合物，其中在所述的混合物中，所述貴金屬硝酸鹽和所述鑭系金屬硝酸鹽的摩爾百分比為75％：25％-85％:15％；

(3)用所述硝酸系金屬鹽的溶液涂覆所述導電性基材以得到經(jīng)涂覆的導電性基材，在所述涂覆之前不進行空燒處理；

(4)熱處理所述經(jīng)涂覆的導電性基材以得到在所述導電性基材上的活性催化劑涂層。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備析氫活性陰極的方法，其中步驟(2)中,所述貴金屬離子的濃度≥100克/升。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備析氫活性陰極的方法，其中步驟(4)中所述的熱處理是包括如下階段的兩段式熱處理過程：

第一熱處理階段：在100℃至300℃的第一溫度下，在第一含氧氣氛中將所述經(jīng)涂覆的導電性基材燒付10分鐘至50分鐘以得到經(jīng)第一熱處理的導電性基材；和

第二熱處理階段：在300℃至600℃的第二溫度下，在第二含氧氣氛中將所述經(jīng)第一熱處理的導電性基材進一步燒付10分鐘至50分鐘以得到經(jīng)第二熱處理的導電性基材，其中所述第二溫度大于所述第一溫度。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備析氫活性陰極的方法，其中所述導電性基材采用鎳絲網(wǎng)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備析氫活性陰極的方法，其中步驟(1)中的導電性基材是經(jīng)過預處理過程預處理的導電性基材，所述預處理過程包括如下步驟：

(i)去油清洗所述導電性基材以得到經(jīng)去油清洗的導電性基材；

(ii)使所述經(jīng)去油清洗的導電性基材表面通過噴砂粗糙化以得到經(jīng)表面粗糙化的導電性基材；

(iii)用質(zhì)量分數(shù)為25重量％至30重量％的硫酸溶液在30℃至50℃的腐蝕溫度下對所述經(jīng)表面粗糙化的導電性基材進行蝕刻處理以得到經(jīng)蝕刻的導電性基材；和

(iv)清洗所述經(jīng)蝕刻的導電性基材。

6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備析氫活性陰極的方法，其中所述貴金屬硝酸鹽包含硝酸釕，可選地還包含選自硝酸鈀、硝酸銥、硝酸鉑和硝酸銀中的一項或幾項的組合。

7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備析氫活性陰極的方法，其中所述鑭系金屬硝酸鹽包含硝酸鈰，可選地還包含硝酸鑭和硝酸鐠中的一項或兩項的組合。

8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備析氫活性陰極的方法，其中所述硝酸系金屬鹽的溶液的酸度范圍控制在100克/升至300克/升。

9.一種通過權(quán)利要求1至8中任一項所述的方法制備的析氫活性陰極。

10.一種采用陰極進行析氫的電解槽，該電解槽的陰極包括根據(jù)權(quán)利要求9所述的析氫活性陰極。