[發明專利]一種鐵基非晶合金催化電極及生產方法

有效

• 申請號: 201710462813.6
• 申請日: 2017-06-19
• 公開（公告）號: CN107268018B
• 公開（公告）日: 2019-05-03
• 發明（設計）人: 苑晨洲;黃沁源;其他發明人請求不公開姓名
• 申請（專利權）人: 長沙理工大學
• 主分類號: C25B11/02
• 分類號: C25B11/02;C25B11/06;C25D3/56;B22F9/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種鐵基非晶合金催化電極，其特征在于，電極由槽型電極架和可抽插式催化電極板組成，可抽插式催化電極板由金屬網包覆鐵基非晶合金的片狀顆粒制成，鐵基非晶合金片狀顆粒的具體成分為Fe30?95wt%，其余合金元素為可與鐵一起電沉積的元素，如P、Co、Ni、Cr、Mo、W、Re等中的一種或多種元素的組合；槽型電極架則由金屬薄板沖壓成型，在槽型電極架的兩側板均勻開設有長方形孔，由長方形孔位置的金屬沖裁、彎曲制成催化電極的固定板。

技術領域

本發明涉及到電化學領域的催化電極，特別涉及到一種鐵基非晶合金復合催化電極及生產方法。

背景技術

非晶合金由于具有以下特點；①非晶態合金在很寬的范圍內可以制成各種組成的樣品，從而可以在較寬大范圍內調變它們的電子性質；②催化活性中心可以以單一的形式均勻分布在化學均勻的環境中；③非晶態合金表面具有濃度較高的不飽和中心，且不飽和中心的配位數具有一定的范圍，因而使其催化活性和選擇性一般優于相應的晶態催化劑；④其表面的非多孔性是其擺脫了多項催化劑存在的反應物種的擴散影響表面反應的問題。

非晶態合金催化劑可以用于加氫、氧化、裂解、異構化等反應。目前，非晶態合金催化劑的制備方法有多種，一般來說可以將其分為兩大類：液體驟冷法和原子（離子）沉積法。非晶合金催化電極以沉積薄膜或鍍層的二維催化電極為主，但其反應器面積較小，導致產率較小。

發明內容

針對以上問題，本發明提出一種鐵基非晶合金催化電極及生產方法。本發明的技術解決方案是提供一種鐵基非晶合金催化電極，其特征在于，電極由槽型電極架和可抽插式催化電極板組成，可抽插式催化電極板由金屬網包覆鐵基非晶合金的片狀顆粒制成，鐵基非晶合金片狀顆粒的具體成分為Fe35-95 wt %，其余合金元素為可與鐵一起電沉積的元素，如P、Co、Ni、Cr、Mo、W、Re等中的一種或多種元素的組合。槽型電極架則由金屬薄板沖壓成型，在槽型電極架的兩側板均勻開設有長方形孔，由長方形孔位置的金屬沖裁、彎曲制成催化電極固定板。

本發明的技術解決方案是再提供一種鐵基非晶合金催化電極的制備方法，包括以下步驟：

（1）可抽插式催化電極板的制備工藝

1）鐵基合金非晶鍍層的生產

（a）金屬基板被鍍表面的脫脂及氧化膜去除，金屬基板材料應適宜進行常溫下的塑性加工；

（b）電鍍液組成；主鹽為可溶性亞鐵鹽0.5-4.5mol/L，酸0.2-0.8mol/L、絡合劑0.5-5g/L、合金元素添加劑0.2-4mol/L，還原劑0.5-4g/L，水余量；

上所述合金元素添加劑中，鎳以可溶性鎳鹽、鈷以硫酸鈷、鉻以鉻酐、鉬以鉬酸鈉、鎢以鎢酸鈉、磷以亞磷酸或可溶性次磷酸鹽、Re以Re可溶鹽的形式添加；

上述酸包括硼酸、磷酸等多元中強酸；

上述絡合劑包括十二烷基苯磺酸鈉、酒石酸、檸檬酸鹽等有機絡合劑；

（c）采用電鍍或電刷鍍制備鐵基非晶合金鍍層，陽極采用石墨或不銹鋼，電解液溫度為40-90℃，滴定強酸溶液使Ph值不大于2；

2）非晶合金鍍層的剝離

采用機械或物理的方法，如拉伸、彎曲、軋制壓延、刮擦等方法使非晶合金鍍層與金屬基板發生剝離；

3）顆粒的破碎

（a）利用球磨機、行星式球磨機等，采用球磨（3-10min）、停轉（3-10min）這種間隔循環的方式，或采用球磨同時可附加強制冷卻的球磨方式，非晶顆粒在真空或保護氣體條件下進行球磨，球磨總時間（包含球磨和停轉的時間）為0.5-3h，球料比為2-8:1；

（b）篩分成不同粗細的鐵基非晶合金顆粒；