[發明專利]基于鈦表面復合涂層電極制備酸性氧化電位水的方法

有效

• 申請號: 201910478464.6
• 申請日: 2019-06-03
• 公開（公告）號: CN110142410B
• 公開（公告）日: 2020-03-17
• 發明（設計）人: 劉一菲;程嘉輝;和祥;陳震;謝維棟;周睿
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: B22F3/11
• 分類號: B22F3/11;C25D11/26;C23C26/00;C25B1/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 張海平

本發明涉及一種基于鈦表面復合涂層電極制備酸性氧化電位水的方法，通過微珠燒結處理將鈦珠進行燒結，再依次進行微弧氧化，水熱處理，釕鹽熱處理，得到多孔鈦表面微弧氧化鈦?氧化錫?氧化釕復合涂層電極；利用該復合涂層電極組裝電解槽制備酸性氧化電位水，制備效率高；制得的酸性氧化電位水具有良好的抑菌效果，有望在食品加工和餐飲行業得到廣泛的應用。

技術領域

本發明涉及一種電極材料改性技術領域，具體涉及一種基于鈦表面復合涂層電極制備酸性氧化電位水的方法。

背景技術

酸性氧化電位水是一種由酸性氧化電位水生成器產生的具有高氧化還原電位(ORP)，低pH值、含低濃度的有效氯(30-70mg/L)的水，該水具有較強的氧化能力和快速殺滅微生物作用，被廣泛應用于醫療領域。酸性氧化電位水是通過帶有高密度離子隔膜的組合電解槽電解而成，此方法所涉及機理為電解反應，電化學反應原理。在日本，按電解水酸性的強弱可將其分為強酸性電解水和弱酸性電解水生成器，按照日本厚生省監修的食品添加物公定書(第7版；1999)的規定pH范圍在5—6.5為微酸性，3～5為弱酸性，3以下為強酸性。日本將酸性氧化電位水生成器由此而分類，可產生pH值在3以下的電解水為強酸性電解水生成器，主要用于醫療領域，也是目前我國的主要產品。產生pH值在3～5的為弱酸性電解水生成器，主要用于食品加工和餐飲行業。我國對該產品技術掌握尚不成熟。

發明內容

本發明是為了解決現有技術中的問題，提供一種基于鈦表面復合涂層電極制備酸性氧化電位水的方法，通過在微珠燒結多孔鈦表面構建復合涂層電極，組裝高密度離子隔膜的組合電解槽，制備酸性氧化電位水，該酸性氧化電位水呈弱酸性，為食品級抑菌水。

為實現上述目的，本發明采用如下的技術方案：

包括如下步驟：

1)微珠燒結處理：將鈦珠進行燒結，得到多孔鈦A；

2)微弧氧化處理：將步驟1)制備的多孔鈦A置于電解液中進行微弧氧化，在多孔鈦A的外表面生成二氧化鈦微孔結構的微弧氧化涂層，烘干后得到具有微弧氧化鈦涂層的多孔鈦B；

3)水熱處理：將步驟2)得到的多孔鈦B浸沒于含有錫源的水熱溶液中，通過水熱處理在多孔鈦B的微弧氧化鈦涂層外表面生長二氧化錫納米棒狀結構，烘干后得到具有微弧氧化鈦-氧化錫復合涂層的多孔鈦C；

4)釕鹽熱處理：將步驟3)得到的多孔鈦C表面浸潤釕溶液，然后依次進行烘干和熱處理，得到多孔鈦表面微弧氧化鈦-氧化錫-氧化釕復合涂層電極；

5)組裝電解槽：采用步驟4)中得到的多孔鈦表面微弧氧化鈦-氧化錫-氧化釕復合涂層電極作為電解槽陰陽極，并將電解槽陰陽極與電解電源相連接，在電解槽中央固定放置陽離子交換膜；向電解槽中加入電解液；

6)制備酸性氧化電位水：接通電解電源開關進行電解；電解完成后，收集保存酸性氧化電位水。

進一步地，所述的步驟1)中，鈦珠放置于高強石墨模具中進行燒結；鈦珠采用直徑為200μm～700μm的TA2工業純鈦、TA3工業純鈦、TA4工業純鈦或TC4鈦合金。

進一步地，所述的步驟1)中，燒結溫度為800～1500℃，燒結時間為1～3h。

進一步地，所述的步驟2)中，電解液是乙二胺四乙酸二鈉與氫氧化鈉溶于水中形成混合溶液，其中，乙二胺四乙酸二鈉的濃度為0.2～0.6mol/L，氫氧化鈉的濃度為0.4～0.6mol/L；微弧氧化時，電解液的溫度在65～70℃。

進一步地，所述的步驟2)中，以多孔鈦A為陽極，以不銹鋼板為陰極對多孔鈦A進行微弧氧化；微弧氧化的參數如下：微弧氧化采用脈沖電壓，正電壓為480～500V，負電壓為60～80V，微弧氧化脈沖頻率為800～1500Hz，微弧氧化的占空比為15％～25％，微弧氧化時間為8～15min。