[發明專利]用以電解水的鈦電極及其制備方法

在審

• 申請號: 201710254492.0
• 申請日: 2017-04-18
• 公開（公告）號: CN106884181A
• 公開（公告）日: 2017-06-23
• 發明（設計）人: 李士剛;陸旭東;邱勝
• 申請（專利權）人: 深圳氫愛天下健康科技控股有限公司
• 主分類號: C25B1/04
• 分類號: C25B1/04;C25B11/04;C25D9/02;C25D5/28;C02F1/461
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙)11371
• 代理人: 畢翔宇

技術領域

本發明涉及電解水電極的技術領域，具體而言，涉及用以電解水的鈦電極及其制備方法。

背景技術

電解水通常采用鈦電極。涂層鈦電極又稱為DSA(Dimensionally Stable Anodes，DSA)電極，是近年來電化學研究領域里最成功的技術突破之一，DSA電極作為陽極時，對廢水中的有機、無機污染物均有較好的去除效果。陽極是電催化反應進行以及活性物質產生的場所。不同的陽極材料會對催化反應的類型、有機物降解效率及電極使用壽命產生很大影響。

中國專利CN102268688A公開了一種含錫銻中間層的釕鈀鈷涂層鈦電極。該鈦電極的鈦板主體表面有若干層錫銻氧化物涂層[2]作為中間層，中間層表面有若干層釕鈀鈷氧化物涂層作為表層；釕鈀鈷氧化物涂層的組分形式為二氧化釕RuO₂、氧化鈀PdO、氧化鈷CoO和氧化鈷Co₂O₃，電極表層組分摩爾配比為n(Ru):n(Pd):n(Co)＝1:(0.5～5):(0.35～3.5)。錫銻氧化物涂層為3～7層，釕鈀鈷氧化物涂層為15～24層。燒結溫度為T＝300～600℃。

以上現有技術中，氧化涂層通常具有較低的導電性，降低鈦電極的析氫活性，由此降低電解效率。

發明內容

有鑒于此，本發明一方面在于提供一種具有較高電解效率的鈦電極。

一種用以電解水的鈦電極，包括鈦基層和電沉積于所述鈦基材表面的溴摻雜聚乳酸枝接聚苯乙炔涂層。

進一步地，形成所述溴摻雜聚苯乙炔鍍層的溴摻雜聚乳酸枝接聚苯乙炔的原料包含聚乳酸枝接聚苯乙炔和占所述聚乳酸枝接聚苯乙炔質量10～20wt％的溴單質。

進一步地，所述溴單質為溴蒸汽。

進一步地，所述聚苯乙炔的重均分子量為2～4萬。

進一步地，所述聚乳酸枝接聚苯乙炔為由苯乙炔聚乳酸進行碳碳叁鍵的加聚反應所得到的聚合物。

本發明另一方面在于提供一種鈦電極的制備方法，由該制備方法所獲得的鈦電極具有較高的電解效率。

一種用以電解水的鈦電極的制備方法，將鈦基材置入包含有溴摻雜聚乳酸枝接聚苯乙炔的電解液中進行電沉積。

進一步地，所述電解液包含以溴摻雜聚乳酸枝接聚苯乙炔為溶質、以水、稀酸和可與水互溶的有機溶劑為溶劑的溶液。

進一步地，在所述電解液中稀酸的摩爾濃度為0.2～0.6mol/L。

進一步地，所述電沉積的電流密度為4～10A/cm²。

進一步地，所述電沉積的時間為5～30min。

本發明在鈦基材表面有溴摻雜聚乳酸枝接聚苯乙炔涂層。溴摻雜聚乳酸枝接聚苯乙炔是一種具有較高導電率的導電高分子，其作為涂層能顯著提高鈦電極的電流效率，保證較高的析氫活性，從而達到較高的電解效率。

具體實施方式

除非另有限定，本文使用的所有技術以及科學術語具有與本發明所屬領域普通技術人員通常理解的相同的含義。當存在矛盾時，以本說明書中的定義為準。

如本文所用之術語：

“由……制備”與“包含”同義。本文中所用的術語“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它變形，意在覆蓋非排它性的包括。例如，包含所列要素的組合物、步驟、方法、制品或裝置不必僅限于那些要素，而是可以包括未明確列出的其它要素或此種組合物、步驟、方法、制品或裝置所固有的要素。

連接詞“由……組成”排除任何未指出的要素、步驟或組分。如果用于權利要求中，此短語將使權利要求為封閉式，使其不包含除那些描述的材料以外的材料，但與其相關的常規雜質除外。當短語“由……組成”出現在權利要求主體的子句中而不是緊接在主題之后時，其僅限定在該子句中描述的要素；其它要素并不被排除在作為整體的所述權利要求之外。

當量、濃度、或者其它值或參數以范圍、優選范圍、或一系列上限優選值和下限優選值限定的范圍表示時，這應當被理解為具體公開了由任何范圍上限或優選值與任何范圍下限或優選值的任一配對所形成的所有范圍，而不論該范圍是否單獨公開了。例如，當公開了范圍“1～5”時，所描述的范圍應被解釋為包括范圍“1～4”、“1～3”、“1～2”、“1～2和4～5”、“1～3和5”等。當數值范圍在本文中被描述時，除非另外說明，否則該范圍意圖包括其端值和在該范圍內的所有整數和分數。