一种石墨烯修饰含氟二氧化铅电极及其制备方法与流程

文档序号:12699322阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种石墨烯修饰含氟二氧化铅电极,该电极包括钛基体、锡锑氧化物底层、α-PbO2中间层和β-PbO2活性层,其特征在于:该电极的锡锑氧化物底层、α-PbO2中间层和β-PbO2活性层中均含有石墨烯。

2.一种石墨烯修饰含氟二氧化铅电极的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:

(1)钛基体的预处理;

(2)热沉积含石墨烯的锡锑氧化物底层:将含有石墨烯的涂覆液均匀涂覆于步骤(1)预处理后的钛基体表面上,在电热干燥箱内120℃下烘干10分钟,再将烘干的钛基体置于马弗炉中300℃下焙烧10分钟,如此重复10次,最后一次在马弗炉中的焙烧时间为1小时,自然冷却至室温;

(3)声电沉积含石墨烯的α-PbO2中间层:将步骤(2)制备的电极作为阳极,等面积的不锈钢板作为阴极,在100毫升混有石墨烯的碱性镀液中声电沉积α-PbO2中间层,电极间距是3cm,电沉积的电流密度是3mA/cm2,沉积温度是40℃,沉积时间是0.5-2小时,沉积过程中有超声辅助,超声频率为40kHz,功率为100~600W;声电沉积结束后,用去离子水洗净;

(4)声电沉积含石墨烯的β-PbO2活性层:将步骤(3)制备的电极作为阳极,等面积的不锈钢板作为阴极,在100毫升混有石墨烯的酸性镀液中声电沉积β-PbO2活性层,电极间距是3cm,电沉积的电流密度是15mA/cm2,沉积温度是65℃,沉积时间是0.5-2小时,镀液体积是100毫升,电沉积过程中有超声辅助,超声频率为40kHz,功率为100~600W;声电沉积结束后,用去离子水洗净。

3.根据权利要求2所述的一种石墨烯修饰含氟二氧化铅电极的制备方法,其特征在于:步骤(2)中所述的含有石墨烯的涂覆液是将20克四氯化锡和2克三氯化锑加入到13毫升质量浓度为37%浓盐酸和87毫升异丙醇混合液中,搅拌至完全溶解后,加入0.05~0.3克石墨烯、搅拌均匀并超声30分钟配制而成。

4.根据权利要求2所述的一种石墨烯修饰含氟二氧化铅电极的制备方法,其特征在于:步骤(3)所述的混有石墨烯的碱性镀液是将PbO和氢氧化钠加入到去离子水中,加热搅拌至PbO完全溶解,自然冷却至室温后,加入石墨烯,搅拌均匀并超声30分钟配制而成;镀液的各组分含量是PbO 0.1摩尔/升、氢氧化钠3.5摩尔/升、石墨烯0.5~5.0克/升。

5.根据权利要求2所述的一种石墨烯修饰含氟二氧化铅电极的制备方法,其特征在于:步骤(4)所述的混有石墨烯的酸性镀液是将硝酸铅、氟化钠加入到硝酸溶液中,搅拌至完全溶解后,加入石墨烯,搅拌均匀并超声30分钟所制,镀液中各组分含量是石墨烯0.5~5.0克/升、硝酸铅0.5摩尔/升、硝酸1.0摩尔/升、氟化钠0.05摩尔/升。

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