[發明專利]改善換流閥外冷水系統膜污染的陽極材料和電化學方法

有效

• 申請號: 202010984888.2
• 申請日: 2020-09-18
• 公開（公告）號: CN112142168B
• 公開（公告）日: 2022-06-03
• 發明（設計）人: 祝海峰;鄭豐;李標俊;王林;向權舟;劉思遠;陳小平;王行梁;李曉良
• 申請（專利權）人: 中國南方電網有限責任公司超高壓輸電公司天生橋局
• 主分類號: C02F1/461
• 分類號: C02F1/461;C02F101/12
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 弓長

1.改善換流閥外冷水系統膜污染的電化學方法，其特征在于，具體為：外冷水補水依次經過過濾、軟化、反滲透處理進入外冷循環系統，軟化和反滲透之間增加旁路進行電化學處理，即就是經軟化的補水一部分直接進行反滲透，一部分經電化學處理后再進行反滲透，所述電化學處理的陽極由內到外分別為基體層、中間層、催化氧化層，所述基體層為經過處理的多孔亞氧化鈦，中間層為多壁碳納米管-萘酚膜，催化表層為摻雜Ce的RuS₂/RuO₂復合物納米顆粒，陰極為與陽極相同面積大小的不銹鋼板導電材料。

2.根據權利要求1所述的改善換流閥外冷水系統膜污染的電化學方法，其特征在于，電化學處理時電流密度范圍為1~20mA/cm²，pH范圍為6~9，溫度范圍為15~45℃。

3.根據權利要求1所述的改善換流閥外冷水系統膜污染的電化學方法，其特征在于，所述陽極材料的制備方法，具體按照如下步驟實施：

步驟1，對亞氧化鈦基體預處理，得到還原態的多孔亞氧化鈦基體，即就是材料A；

步驟2，采用涂覆法在材料A上形成多壁碳納米管-萘酚膜中間層，得到材料B；

步驟3，通過水熱法將前驅體溶液負載在材料B上，得到用于外冷水系統的陽極材料。

4.根據權利要求3所述的改善換流閥外冷水系統膜污染的電化學方法，其特征在于，所述步驟1具體為：

步驟1.1，制備多孔亞氧化鈦基體并進行裁剪

將TiO₂粉末分散在一定濃度的異丙醇溶液中，再進行干燥，得到混合物，之后使用3~6wt%的聚乙烯氧化物溶液作為粘結劑將混合物壓制成型，然后在1100~1400K的氮氣氛中熔結24小時，接著在1100~1400K氮氣氛的溫度下保溫3~5小時然后自然冷卻至 常溫，制成多孔單片的亞氧化鈦，將多孔單片的亞氧化鈦作為電極基體，然后根據需求裁剪為所需形狀與尺寸；

步驟1.2，亞氧化鈦基體的去油

將步驟1.1處理后的電極基體放入質量分數為3~15%的NaOH中，在室溫下超聲30~180min進行堿處理，將浸泡后的基體用純水清洗數次，自然晾干備用；

步驟1.3，亞氧化鈦基體的刻蝕

將步驟1.2處理后的基體浸泡于質量分數為3~15%的草酸溶液中進行刻蝕，浸泡時溫度保持在90~99℃，浸泡時間為60~180min，將浸泡結束后的基體用超純水清洗數次去除氧化膜，自然晾干備用；

1.4，亞氧化鈦基體熱處理：

將經過步驟1.3處理的基體置于氧氣和氮氣組成的壓力環境中，其中氧氣濃度5~15%、壓強≥0.5bar，從室溫升至150~350℃后熱處理30min；

1.5，亞氧化鈦基體電化學處理

將經過步驟1.4處理的基體在15~30mA·cm^-2電流密度下，電化學還原15~30min，形成還原態多孔亞氧化鈦基體，記為材料A。