[發(fā)明專利]一種通過熱分解法在陽極板上制備鉑金活性層的方法

有效

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• 申請日: 2021-11-23
• 公開（公告）號: CN114164419B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發(fā)明（設計）人: 王正;馮慶;賈波;喬紅;楊瑩
• 申請（專利權）人: 西安泰金新能科技股份有限公司
• 主分類號: C23C18/08
• 分類號: C23C18/08;C23C18/04;C25D11/26;C23C28/00
• 代理公司: 西安新動力知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 61245
• 代理人: 權雪婷

本發(fā)明公開了一種通過熱分解法在陽極板上制備鉑金活性層的方法，包括以下步驟：步驟一、選擇耐腐蝕的材質作為基體；步驟二、對基體進行預處理；步驟三、制備中間層；步驟四、配制含有鉑金的混合溶液；步驟五、制備鉑金活性層。本發(fā)明方法采用常用耐腐蝕金屬作為基體，通過合理的預處理，再以熱分解的方式在基體上負載鉑金做納米功能涂層，制得的鉑金活性層具有催化性能好、耐腐蝕能力強，且制備工藝穩(wěn)定，成本低廉，可應用于電解水和電鍍用陽極板中等各個領域；本方法相比現(xiàn)有的電鍍技術，一次性投入較小，運行費用低，貴金屬鉑的利用率高，節(jié)約了資源，縮減了費用，且經(jīng)過實際驗證，鉑金層結合力高，可長期使用。

技術領域

本發(fā)明屬于電化學及腐蝕防護技術領域，涉及電解銅箔用涂層鈦陽極，尤其涉及一種通過熱分解法在陽極板上制備鉑金活性層的方法。

背景技術

鈦基不溶性陽極，即鈦陽極，是以金屬鈦為基體，鈦基體表面設置具有催化活性涂層的陽極材料。在電化學過程中，鈦陽極具有良好的耐腐蝕性，較高的催化活性，在電解過程中能保持尺寸和外形的穩(wěn)定，已被廣泛應用于電鍍、氯堿工業(yè)、廢水處理、有機電合成和陰極保護等領域。

其中，鉑族金屬具有良好的催化性能和耐蝕性，因而具有巨大的工業(yè)價值。尤其是以鉑化學性質穩(wěn)定，催化能力強，且具有良好的耐蝕性，因而可以將其應用到惡劣的環(huán)境中。含有鉑的制品已經(jīng)廣泛在航空航天中耐高溫的飛機葉片，氰化物電鍍用不溶性陽極板，電解水中用陽極板，珠寶首飾裝飾品行業(yè)等，且效果顯著。但是由于鉑族元素在地殼中含量稀少，價格昂貴，這種稀缺性使得其在工業(yè)應用中的大面積使用受到限制，因此減少鉑的使用量以及提升鉑的使用效率成為當前亟待解決的難題。而現(xiàn)有技術通常采用電鍍技術，往往出現(xiàn)鍍層與基體附著力差影響鍍層的性能，且電鍍一次性投入大，設備維護費用高。

基于以上原因，亟需開發(fā)高性能的鍍鉑金涂層的方法，其應該滿足以下基本條件：如果用做電催化領域，首先電極材料要有較好的電催化活性和選擇性，保證目標電化學反應高效快速進行；電極材料要有較好的導電性且自身的電極電勢要低，從而降低電化學反應過程的槽電壓和能耗；如果用做腐蝕防護領域，電極材料應具備較好的耐蝕性和穩(wěn)定性，確保較長的使用壽命，還應易于加工成型且有一定的機械強度，制造成本要低。

有鑒于此，本發(fā)明人提出一種通過熱分解法在陽極板上制備鉑金活性層的方法，以解決上述實際問題。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術的缺點，提供一種通過熱分解法在陽極板上制備鉑金活性層的方法，該方法通過合理的預處理，然后再通過熱分解技術在基體上鍍鉑金；解決現(xiàn)有電鍍技術的一次性投入大，設備等維護費用高，鍍層性能差等缺陷；該方法所得的涂層與基體結合力高，催化性能好，且該工藝所用的一次性投入較小，運行費用低，貴金屬鉑的利用率高，節(jié)約了資源，縮減了費用。

本發(fā)明的目的是通過以下技術方案來解決的：

一種通過熱分解法在陽極板上制備鉑金活性層的方法，所述制備方法包括以下步驟：

步驟一、選擇耐腐蝕的材質作為基體；

步驟二、對基體進行預處理：在基體表面進行噴砂、酸蝕、清洗及烘干處理；

步驟三、制備中間層；

步驟四、配制含有鉑金的混合溶液：先配置含有鉑金的主鹽溶液，再加入配位劑和穩(wěn)定劑，最后將混合溶液置于磁力攪拌器中攪拌2～4小時；

步驟五、制備鉑金活性層：將步驟四配制的混合溶液均勻噴涂在步驟三制備中間層的表面上，自然晾干，再進行燒結、冷卻；重復多次直至鉑金負載量達到所需鉑金層厚度，完成在陽極板上制備鉑金活性層。

進一步地，所述步驟一中基體的材質為純鐵、鎳、鈦、鉭或者鈮中的一種，或者為所述兩種或者多種金屬所形成的合金。