的压力下使用40~100目的棕刚玉砂进行喷砂处理；
为便于进一步处理使用，可将喷砂后将钛板切割成长X宽X厚=1mmX 1mmX 1.5mm的薄片使用。
[0019](2)酸蚀，将步骤(I)中喷砂处理后钛基用自来水反复清洗干净后，浸泡在丙酮中用超声清洗除去表面的砂粒和油污，处理干净的钛基在质量分数为10%的加热至微沸的草酸溶液浸蚀lh，然后用去离子水冲洗干净保存在乙醇中备用；使用前烘干即可。
[0020](3 )氮化处理，所述氮化处理采用离子渗氮方法对步骤(2 )中酸蚀后钛基进行氮化处理，制备TiNx中间层，具体如，采用南京晨光集团特种工艺分公司的Ls-450型辉光离子渗金属真空炉对钛基进行离子渗氮处理，
处理过程为，将步骤(2)中酸蚀后钛基烘干后置于辉光离子渗金属真空炉中，抽真空至极限真空；对炉内按比例加入工作气体，达到工作气压后调节电源工作电压和工作电流升温，到规定温度后保温对钛基进行离子氮化；保温至规定时间后，缓慢调节电压降温，待冷却到室温后关闭电源，取出氮化处理后钛基备用；
离子渗氮处理过程中具体工艺参数设定如下，工作气体:氢气和氮气，氮氢比，1~3:10 ;处理温度:700~900°C ;炉内气压:150Pa ;导通比:45 ;工作电压:700~800V ;工作电流:50-100A ;处理时间:8~15h。
[0021](4)1102-仙02涂层制备，所述1102-1?1102涂层采用热分解法制备，其中Ru与Ti的摩尔比为3:7 ;具体制备方法如下， A、将RuCl3及Ti(C4H9O)4按照摩尔比Ru:Ti=3:7的比例，加入正丁醇；
B、用软毛刷均匀地将步骤A所得混合溶液涂刷在经过预处理的Ti基体上；
C、将步骤B所得涂刷混合溶液的Ti基体在箱式电阻炉中120~160°C下干燥10~20min，然后转入箱式炉中450~550°C氧化10~20min，最后出炉空冷；
D、重复步骤B、C10次，最后一次在箱式炉中450~550°C退火氧化30-120 min，最终制得涂层包括10层的T12-RuO2涂层。
[0022]对比例
为具体评价本发明所提供的钛基TiNx/ T12-RuO2涂层阳极的导电性、使用寿命等性能，发明人采用同实施例类似方法制备了阳极对比例，简要介绍如下。
[0023]对比例:对比例所制备阳极属于普通钛基T12-RuO;^层阳极，制备方法同实施例，但不包括步骤(3)氮化处理，即对比例与本申请相比，T12-RuO2涂层制备方法相同，但钛基未进行氮化处理，不包含TiNx中间层。
[0024]对实施例、对比例所制备的阳极进行扫描电镜检测(德国LEO S-360型扫描电子显微镜，放大倍数为5000倍)，结果如图1所示。其中图1 (a)是本申请所提供钛基TiNx/T12-RuO2*层阳极，图1 (b)是对比例所提供钛基T12-RuO2涂层阳极。结果显示，本申请所提供的T12-RuO2涂层表面裂纹细小，无贯穿性裂纹，因而具有更大的反应表面积，可以提供更多的电化学反应场所，且可有效提高阳极的稳定性，延长阳极的服役寿命。进一步实验检测表明(结果如图2、图3所示)，相较于对比例，本申请可提高电催化活性50%，可延长阳极服役寿命I倍以上，因而本发明所提供离子渗氮处理工艺的钛基TiNx/Ti02-Ru02涂层阳极在电化学行业具有较好的推广应用价值。
【主权项】
1.一种钛基TiNx/Ti02-Ru0^层阳极，其特征在于，该阳极包括位于内部的钛基，位于中间的TiNx中间层，位于外部的T12-RuO2涂层； 所述TiNx中间层通过将钛基进行离子渗氮处理制得； 所述T12-RuO2*层通过热分解法制备获得。2.如权利要求1所述钛基TiNx/T12-Ru02涂层阳极，其特征在于，Ru与Ti的摩尔比为3 -J, T12-RuO2*层包括 10 层。3.如权利要求1所述钛基TiNx/T12-仙02涂层阳极，其特征在于，TiNx中间层厚度为50—200 μm04.权利要求1所述钛基TiNx/T12-仙02涂层阳极的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤: (I)基体处理，将钛基体进行喷砂处理，具体为，在0.2-0.5MPa的压力下使用40~100目的棕刚玉砂进行喷砂处理； (2 )酸蚀，将步骤(I)中喷砂处理后的钛基体清洗干净后，在酸性溶液酸蚀，然后冲洗干净备用； (3)氮化处理，所述氮化处理采用离子渗氮方法对步骤(2)中酸蚀后钛基进行氮化处理，制备TiNx中间层， (4)T12-RuO2*层制备，所述T1 2_Ru02涂层采用热分解法制备。5.如权利要求4所述钛基TiNx/T12-RuO2*层阳极的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述酸性溶液为质量分数为10%的草酸溶液，酸蚀为钛基在90~97°C草酸溶液中浸蚀lh。6.如权利要求4所述钛基TiNx/T12-RuO2*层阳极的制备方法，其特征在于，步骤(3)中离子渗氮采用南京晨光集团特种工艺分公司的Ls-450型辉光离子渗金属真空炉对钛基进行离子渗氮处理，处理过程为: 将步骤(2)中酸蚀后钛基烘干后置于辉光离子渗金属真空炉中，抽真空至极限真空；对炉内按比例加入工作气体，达到工作气压后调节电源工作电压和工作电流升温，到规定温度后保温对钛基进行离子氮化；保温至规定时间后，缓慢调节电压降温，待冷却到室温后关闭电源，取出氮化处理后钛基备用； 离子渗氮处理过程中具体工艺参数设定如下，工作气体:氢气和氮气，氮氢比，1~3:10 ;处理温度:700~900°C ;炉内气压:150Pa ;导通比:45 ;工作电压:700~800V ;工作电流:50-100A ;处理时间:8~15h。7.如权利要求4所述钛基TiNx/T12-1?1102涂层阳极的制备方法，其特征在于，步骤(4)中T12-RuO2涂层中Ru与Ti的摩尔比为3:7，热分解法制备T1 2-仙02涂层具体步骤为: A、将RuCl3及Ti(C4H9O)4按照摩尔比Ru:Ti=3:7的比例，加入正丁醇； B、用软毛刷均匀地将步骤A所得混合溶液涂刷在步骤(3)经过氮化处理的Ti基体上； C、将步骤B所得涂刷混合溶液的Ti基体在箱式电阻炉中120~160°C下干燥10~20min，然后转入箱式炉中450~550°C氧化10~20min，最后出炉空冷； D、重复步骤B、C10次，最后一次在箱式炉中450~550°C退火氧化30-120 min，最终制得涂层包括10层的T12-RuO2涂层。
【专利摘要】本发明属于电化学行业中不溶性阳极制备技术领域，具体涉及一种钛基TiNx/TiO2-RuO2涂层阳极。该阳极包括位于内部的钛基，位于中间的TiNx中间层，位于外部的TiO2-RuO2涂层；所述TiNx中间层通过将钛基进行离子渗氮处理制得；所述TiO2-RuO2涂层通过热分解法制备获得。本发明所提供阳极，其TiNx中间层厚度可达50~200μm，具有优良的导电、导热性能和耐蚀性；TiO2-RuO2涂层的表面裂纹细小，无贯穿性裂纹，因而具有更大的反应表面积，可以提供更多的电化学反应场所，且可有效提高阳极的稳定性，延长阳极的服役寿命，因而在电化学领域具有较好的推广应用价值。
【IPC分类】C23C8/36, C23C28/04, C25B11/10, C23C18/12
【公开号】CN104947143
【申请号】CN201510285951
【发明人】闫镇威, 李恒灿, 李刚
【申请人】华北水利水电大学
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2015年5月29日