含铈的电极及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种含铈的电极及其制备方法。本发明的制备方法包括如下步骤：将不锈钢基材打磨，进行除油，然后在酸性溶液中浸蚀活化得到预处理基材；在所述预处理基材上电镀镍，从而形成含镍镀层的电极；在所述含镍镀层的电极上形成二氧化钛涂层，从而得到含二氧化钛涂层的电极；将所述含二氧化钛涂层的电极作为阴极、铂网为阳极，以包含铈化合物和铂化合物的溶液为电镀液，在所述含二氧化钛涂层的电极上形成含铈的铂镀层，从而得到含铈的电极。本发明采用价格便宜的不锈钢基材，通过在其上形成镍镀层、二氧化钛涂层和含铈的铂镀层，更加保证了电极的使用稳定性。
【专利说明】
含柿的电极及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明设及一种电极及其制备方法，尤其是可W应用于电解水的电极及其制备方 法。
【背景技术】
[0002] 电解水生成装置可W生成电解水，主要包括碱性水、弱酸性水、强酸性水等。电极 和分离膜都是电解水生成装置的核屯、设备，它们与电解水的质量存在密切的关系。为了提 高电解水生成装置的使用寿命，并避免水质污染，通常采用销铁电极作为电解水生成装置 的阳极。但是，销铁电极价格昂贵，运导致电解水生成装置的生产成本居高不下，严重制约 了其推广应用。
[0003] 基于此，一些研究人员开始寻找销铁电极的替代品。例如，申请号为 201120553451 .X的中国专利申请公开了一种用于自来水电解分离的装置，由离子交换膜、 铁合金阳极、不诱钢阴极、电解室、上端盖、下端盖构成，离子交换膜安装在铁合金阳极与不 诱钢阴极之间，铁合金阳极安装在电解室的一侧，不诱钢阴极安装在电解室的另一侧，电解 室固定在上端盖与下端盖之间。该专利文献在铁合金阳极的表面烧接有钉银金属层，代替 了在铁合金阳极上电锻的销金，节约了成本，但是其价格依然较高。又如，申请号为 201410818169.8的中国专利申请公开了一种电解用电极，该电解用电极包括导电性基材和 活性涂层，所述导电性基材为包含铁或铁合金的基材，所述活性涂层至少包含底层涂层和 表层涂层，所述底层涂层包含铁氧化物、银氧化物和钉氧化物，所述表层涂层包含银氧化 物、钉氧化物、铁氧化物、W及钮、销中的一种或两种元素的金属或氧化物。该专利文献的电 解用电极采用了双层涂层，相比只含有钉、银、铁的单层涂层，其电极活性更好，且电极的析 氯电位低，析氧电位高，电极的使用寿命更长，电解稳定性更好。但是，该专利文献中依然使 用铁或铁合金作为基材，造成电极的成本依然较高。
[0004] 因此，目前迫切需要一种电极，其生产成本较低，并且使用稳定性非常好。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的之一在于提供一种含姉的电极的制备方法，其可W加工得到成本较 低、使用稳定性非常好的电极。
[0006] 本发明的另一个目的在于提供一种含姉的电极，其可W降低生产成本，并且使用 稳定性非常好。
[0007] 本申请的发明人发现如下技术方案可W实现上述目的。
[000引本发明提供一种含姉的电极的制备方法，所述的制备方法包括如下步骤：
[0009] (1)不诱钢基材的预处理步骤：
[0010] 将不诱钢基材打磨，进行除油，然后在酸性溶液中浸蚀活化得到预处理基材；
[0011] (2)儀锻层的形成步骤：
[0012] 在所述预处理基材上电锻儀，从而形成含儀锻层的电极；
[0013] (3)二氧化铁涂层的形成步骤：
[0014] 在所述含儀锻层的电极上形成二氧化铁涂层，从而得到含二氧化铁涂层的电极；
[0015] (4)含姉的销锻层的形成步骤：
[0016] 将所述含二氧化铁涂层的电极作为阴极、销网为阳极，W包含姉化合物和销化合 物的溶液为电锻液，在所述含二氧化铁涂层的电极上形成含姉的销锻层，从而得到含姉的 电极。
[0017]根据本发明所述的制备方法，优选地，在步骤（1)中，将不诱钢基材采用80~110目 的砂纸打磨，将打磨后的不诱钢基材在30~45°C下用碱性除油剂浸泡进行除油，然后在酸 性溶液中浸蚀活化60~80秒得到预处理基材;其中，所述碱性除油剂为含10~35g/L憐酸Ξ 钢和5~13g/L娃酸钢的水溶液;所述酸性溶液包括10~20wt %硝酸、30~40wt %盐酸和45 ~55wt%水。
[0018] 根据本发明所述的制备方法，优选地，在步骤(2)中，将所述预处理基材作为阴极， 不诱钢作为阳极，W包含儀化合物的溶液为电锻液，在所述预处理基材上电锻儀，从而形成 含儀锻层的电极。
[0019] 根据本发明所述的制备方法，优选地，步骤(2)中的电锻液包括如下组分： 硫酸镶 300 ~ 500g/L, 溯酸 沸-42g./L，
[0020] 燒基硫酸销 5-巧咨化，和 氯化線 0.5 ~ Ig/L;
[0021] 步骤(2)中的电锻条件为：阴极电流密度为5~lOA/dm2,电锻溫度为40~60°C，和 电锻时间1~10分钟。
[0022] 根据本发明所述的制备方法，优选地，在步骤(3)中，将所述含儀锻层的电极置于 六氣铁酸锭和棚酸形成的混合溶液中，于35~55°C下浸泡10~50小时后取出惊干，然后在 惰性气体保护下、在500~700°C下热处理50~80分钟，自然冷却后得到含二氧化铁涂层的 电极;其中，所述混合溶液中的六氣铁酸锭浓度为0.2~0.35mol/L、并且棚酸浓度为0.2~ 0.35mol/L〇
[0023] 根据本发明所述的制备方法，优选地，在步骤(4)中，所述姉化合物选自硫酸姉、硝 酸姉或氯化姉;所述的销化合物选自二亚硝基二氨合销或氯销酸。
[0024] 根据本发明所述的制备方法，优选地，步骤(4)中的电锻液包括如下组分： 二亚硝基二氨铭 10 ~ 30g/L， 穗酿飾 l,5~2.5g/L, 硝酸镇 50~ 150g/L、 亚硝酸納 5~巧g化，
[0025] 氨氣化矮 30~60g/L、 十二烷基碳酸納0.01~0.06g/L， 据精 0.01 ~化06gZL,和 1，4-了 铁二醇 0.03 -0.1 g/L。
[00%]根据本发明所述的制备方法，优选地，步骤(4)中的电锻液包括如下组分： 二亚硝基二氨倘：20 ~ 23g/L, 硫酸飾 1.6 ~ 2.Og/L， 硝酸镑 80 ~ 120g/L, 亚硝酸铜 8~10g/L，
[0027] 氨氧化镇 巧~50g/L， 十二烷基蹟酸納化03~化05g/L， 搪精 0.03~0.05g/L，和 1 ,ΦΤ炊二醇 0.06 ~ 0.08g/L。
[0028] 根据本发明所述的制备方法，优选地，在步骤(4)中，阴极电流密度为1~3A/dm2， 阴阳极间距为0.6~1.5cm，槽电压为2~5V，电锻液的pH值为9.5~11.5，电锻溫度为80~95 °C，和电锻时间为10~50小时。
[0029] 本发明还提供一种含姉的电极，所述的电极包括不诱钢基材、儀锻层、二氧化铁涂 层和含姉的销锻层;所述的儀锻层设置在不诱钢基材外表面，其厚度为5~25微米;所述的 二氧化铁涂层设置在儀锻层外表面，其厚度为5~10微米;所述的含姉的销锻层设置在二氧 化铁涂层外表面，其厚度为3~10微米;基于含姉的销锻层的总重量，所述的含姉的销锻层 含有0.5~lOwt%的姉。
[0030] 本发明的基材为不诱钢材质，相对于铁或者铁合金要便宜许多。本发明在不诱钢 基材外形成具有微孔结构的儀锻层，从而促进了纳米二氧化铁涂层的生成，进而提高了电 极的抗腐蚀和抗氧化能力。此外，本发明在不诱钢基材外还形成销锻层，并且添加姉元素， 运样更加保证了电极的使用稳定性，例如在长时间的使用过程中保证不诱钢中的六价铭不 会渗入电解水中。
【具体实施方式】
[0031] 下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于 此。
[0032] 本发明的电极优选为电解用电极，"电解用电极"表示在电解工艺中使用的电极， 优选为电解水生成装置中使用的电极。
[0033] 在本发明中，"不诱钢"表示在空气中或化学腐蚀介质中能够抵抗腐蚀的合金钢， 包括但不限于马氏体型不诱钢、铁素体型不诱钢、奥氏体型不诱钢、马氏体型不诱钢、铁素 体-奥氏体型不诱钢。本发明的不诱钢中可W含有铭，其含量可W在12% W上。除了铭外，本 发明的不诱钢可W加入能使钢纯化的儀、钢等元素。
[0034] 在本发明中，所谓"A设置在B的外表面"，并不是严格意义上的A将B完全包裹，A、B 之间可能存在相互重叠、交叉、相互渗透的关系。
[0035] 本发明的含姉的电极的制备方法包括如下步骤：（1)不诱钢基材的预处理步骤； (2)儀锻层的形成步骤；（3)二氧化铁涂层的形成步骤和(4)含姉的销锻层的形成步骤。下面 将分别进行阐述。
[0036] <不诱钢基材的预处理步骤〉
[0037] 本发明的不诱钢基材的预处理步骤包括:将不诱钢基材打磨，进行除油，然后在酸 性溶液中浸蚀活化得到预处理基材。不诱钢基材的打磨过程可W砂纸打磨，也可W采用细 砂打磨。使用砂纸打磨时，可W采用80~110目的砂纸，优选采用90~100目的砂纸。
[0038] 将打磨后的不诱钢基材用碱性除油剂浸泡W除去表面的油性物质。浸泡溫度可W 控制在30~45°C，优选为35~40°C。浸泡时间并没有特别限定，W将不诱钢基材表面的油性 物质去除干净为限。本发明的碱性除油剂可W为含10~35g/L憐酸Ξ钢和5~13g/L娃酸钢 的水溶液，优选为含15~30g/L憐酸Ξ钢和6~1 Ig/L娃酸钢的水溶液，更优选为含20~25g/ L憐酸Ξ钢和8~1 Og/L娃酸钢的水溶液。本发明的酸性溶液包括10~20wt %硝酸、30~ 40wt%盐酸和45~55wt%水，优选包括12~18wt%硝酸、32~38wt%盐酸和46~52wt%水， 更优选为包括15~17wt%硝酸、33~35wt%盐酸和49~51wt%水。其中，硝酸的重量百分比 WHN化计算，盐酸的重量百分比WHC1计算。根据本发明的一个【具体实施方式】，本发明的酸 性溶液由10~20wt%硝酸、30~40wt%盐酸和45~55wt%水组成。
[0039] 将除油处理后的不诱钢基材在酸性溶液中浸蚀活化，浸蚀活化溫度可W在室溫下 进行。浸蚀活化时间可W控制在60~80秒，优选为65~75秒。浸蚀活化的目的在于使得不诱 钢表面容易附着拟形成二氧化铁涂层的溶液。
[0040] <儀锻层的形成步骤〉
[0041] 本发明的儀锻层的形成步骤为在上述预处理基材上电锻儀，从而形成含儀锻层的 电极。具体地，将预处理基材作为阴极，不诱钢(基板或基材)作为阳极，W包含儀化合物的 溶液为电锻液，在所述预处理基材上电锻儀，从而形成含儀锻层的电极。本发明在不诱钢基 材外形成具有微孔结构的儀锻层，从而促进了纳米二氧化铁涂层的生成，进而提高了电极 的抗腐蚀和抗氧化能力。
[0042] 本发明的"溶液"表示电锻材料与溶剂形成的混合物。本发明的溶剂可W为水。电 锻儀可W使用本领域已知的那些电锻液。作为优选，该步骤中的电锻液可W包括如下组分： 硫酸媒 300 ~ 500g/L, 瑚月酸 30~42g/L，
[0043] 燒基硫酸納 5~25:g化，和 氯化镶 0.5~ Ig/L。
[0044] 根据本发明的一个优选的【具体实施方式】，该步骤中的电锻液由上述组分组成。
[0045] 作为进一步优选的实施方式，该步骤中的电锻液可W包括如下组分： 硫酸镶 350 ~ 460g/L, 棚酸 32~40呂/L，
[0046] 掠基硫酸钢 《~20g/L,和 氯化镶 0.6-0.8呂/L。
[0047] 根据本发明的一个优选的【具体实施方式】，该步骤中的电锻液由上述组分组成。
[004引作为更优选的实施方式，该步骤中的电锻液可W包括如下组分：
[0049] 疏酿镶 4拂~ 450g心 棚酸 255~％g/L，
[0050] 燒基硫酸销 10 ~ 15g/L，和 氯化镶 0.65~0J5g/L。
[0051] 根据本发明的一个优选的【具体实施方式】，该步骤中的电锻液由上述组分组成。
[0052] 在本发明中，电锻液中包含电锻材料硫酸儀，其可屯水硫酸儀的方式进行添 加。本发明的烷基硫酸钢可W选自十六烷基硫酸钢、十四烷基硫酸钢、十二烷基硫酸钢、正 癸基硫酸钢、正辛基硫酸钢等;优选为十二烷基硫酸钢或正辛基硫酸钢。
[0053] 在本发明中，该步骤的电锻条件为：阴极电流密度为5~lOA/dmM尤选为6~8A/ 血2;电锻溫度为40~60°C，优选为50~55°C ;电锻时间1~10分钟，优选为2~5分钟。
[0054] <二氧化铁涂层的形成步骤〉
[0055] 本发明的二氧化铁涂层的形成步骤包括:在上述步骤获得的含儀锻层的电极上形 成二氧化铁涂层，从而得到含二氧化铁涂层的电极。在本发明中，拟形成二氧化铁涂层的溶 液的具体实例为六氣铁酸锭和棚酸形成的混合溶液，但本发明并不限于此。与上述混合溶 液类似的能够形成二氧化铁涂层的溶液也属于本发明的范围。
[0056] 根据本发明的一个实施方式，将所述含儀锻层的电极置于六氣铁酸锭和棚酸形成 的混合溶液中，于35~55°C下浸泡10~50小时后取出惊干，然后在惰性气体保护下、在500 ~700°C下热处理50~80分钟，自然冷却后得到含二氧化铁涂层的电极。
[0057] 在本发明中，六氣铁酸锭浓度可W为0.2~0.35mol/L，优选为0.25~0.3mol/l;棚 酸浓度可W为0.2~0.35mol/L，优选为0.25~0.3mol/L。在本发明中，浸泡溫度优选为38~ 52°C，更优选为40~45°C ;浸泡时间优选为15~30小时，更优选为20~25小时。
[0058]为了保证二氧化铁涂层均匀分布在不诱钢基材的儀锻层上，上述热处理可W在惰 性气体保护下进行。惰性气体可W选自氮气、氣气和氮气等。热处理的溫度优选为550~650 °C，更优选为580~600°C ;热处理时间优选为55~75分钟，更优选为60~70分钟。
[0059] 将热处理后的不诱钢基材自然冷却至室溫，得到含二氧化铁涂层的电极。运样得 到的含二氧化铁涂层更为致密均匀。
[0060] <含姉的销锻层的形成步骤〉
[0061] 本发明的含姉的销锻层的形成步骤包括:将上述步骤获得的含二氧化铁涂层的电 极作为阴极、销网为阳极，W包含姉化合物和销化合物的溶液为电锻液，在所述含二氧化铁 涂层的电极上形成含姉的销锻层，从而得到含姉的电极。
[0062] 本发明的电锻液为包含姉化合物和销化合物的溶液。本发明的"溶液"表示电锻材 料与溶剂形成的混合物。本发明的溶剂可W为水。上述姉化合物为水溶性的姉盐，可W选自 硫酸姉、硝酸姉或氯化姉，优选为硫酸姉。上述销化合物为水溶性的销盐，可W选自二亚硝 基二氨合销(N出)2Pt(N〇2)2 ·出0、氯销酸出PtCls · 6出0等，优选为二亚硝基二氨合销。
[0063] 根据本发明的一个【具体实施方式】，所述电锻液包括如下组分： 二亚硝基二氨锅 10~30g/L, 硫酸饰 1.5~2.5g/L, 硝酸锭 50 ~ 150g/L,
[0064] 亚硝酸钢 5~15g/L， 氨氧化倭 30~60g/L， 十二烷基場酸铺0.Ql~0.06g/L 据精 0 01 ~0.06g/L，和
[00 化] 1，4-Τ操二醇 化03~化1泻/L。
[0066] 根据本发明的另外一个【具体实施方式】，所述电锻液由如下组分组成： 二亚硝基二氨错 10~30g/L, 硫酸饰 1.5 ~ 2.5呂/L， 硝酸锭 50 150g/U 亚硝酸钢 5~15浸化，
[0067] 気氧化镇 30 ~ 60呂/L·， 十二婉基碳酸铜化01~a〇6g/L， 据精 0 01~0.06g/L,和 1，豕了嫉二醇 化肥.-O.lg/L。
[0068] 根据本发明优选的【具体实施方式】，所述电锻液包括如下组分： 二亚硝基二氨猶 20 ~ 23g/L, 硫酸锦 1.6~2.0g/L， 硝酸镇 80 ~ 120g/L, 亚硝酸铜 8~]Og/L，
[0069] 氨氣化矮 35-- 50g/L， 十二燒基磅酸納化03~化05g/U 糖精 0.03~0.05g/L,和 1，4-了 焕二醇 0.06 ~0.08g/L。
[0070] 根据本发明的另外一个优选的【具体实施方式】，所述电锻液由上述组分组成。
[0071] 根据本发明进一步优选的【具体实施方式】，所述电锻液包括如下组分：
[00巧二亚硝基二氨铭 2;1~22g/L， 硫酸飾 1.8~2.0g/L, 硝酸镇 90~ llOg/L, 亚硝酸铜 8~9g/L,
[0073] 氨氧化矮 40 ~ 45g/L, 十二炼基碳酸納0.03 ~ 0.04gZL， 糖精 0.03~0.04g/L，和 1:4-了 炊二醇 0.06 ~ 0.07g/L。
[0074] 根据本发明的另外一个进一步优选的【具体实施方式】，所述电锻液由上述组分组 成。
[0075] 本发明的含姉的销锻层的形成步骤可W在本领域常规的电锻设备中进行，运里不 再寶述。在本发明的含姉的销锻层的形成步骤，阴极电流密度可W为1~3A/dm2、优选为1.5 ~2A/血2;阴阳极间距可W为0.6~1.5cm、优选为0.8~1.0cm;槽电压可W为2~5V、优选为 3~3.5V;电锻液的抑值可W为9.5~11.5、优选为10~11;电锻溫度为80~95°C、优选为85 ~90 °C ;电锻时间可W为10~50小时、优选为20~30小时。
[0076] < 电极〉
[0077] 本发明的电极包括不诱钢基材、儀锻层、二氧化铁涂层和含姉的销锻层。在本发明 中，所述的儀锻层设置在不诱钢基材外表面，其厚度为5~25微米，优选为10~20微米。所述 的二氧化铁涂层设置在儀锻层外表面，其厚度为5~10微米，优选为6~8微米。所述的含姉 的销锻层设置在二氧化铁涂层外表面，其厚度为3~10微米，优选为5~8微米，更优选为5.5 ~7.5微米。在本发明中，基于含姉的销锻层的总重量，所述的含姉的销锻层含有0.5~ lOwt%，优选为1~8wt%，更优选为3~6wt%的姉。本申请的发明人意外地发现，不诱钢基 材上增加儀锻层和二氧化铁涂层，并在销锻层中增加一定量的姉元素，可w更加显著地增 加不诱钢基材的使用稳定性，使得主要材质为不诱钢的电极应用于电解水生成装置成为现 实。
[007引 <水中的六价铭含量的测定〉
[0079] (1)采用GB7467-1987的二苯碳酷二阱分光光度法检测水中的六价铭含量；
[0080] (2)采用离子色谱法测定水中的六价铭含量，具体步骤参见"离子色谱法测定饮用 水中的六价铭"，胡忠阳等，第十四届全国离子色谱学术报告会论文集，2012年9月17日。 [0081 ] 实施例1
[0082] (1)不诱钢基材的预处理步骤：
[0083] 将不诱钢基材采用90目的砂纸打磨，将打磨后的不诱钢基材在35°C下用碱性除油 剂浸泡进行除油。碱性除油剂为含22g/L憐酸Ξ钢和9g/L娃酸钢的水溶液。将除油后的不诱 钢基材在酸性溶液中浸蚀活化70秒后得到预处理基材。酸性溶液为17wt%硝酸、33wt%盐 酸和50wt%水形成的溶液。
[0084] (2)儀锻层的形成步骤
[0085] 将所述预处理基材作为阴极，不诱钢基板作为阳极，W下述溶液为电锻液，在所述 预处理基材上电锻儀，从而形成含儀锻层的电极： 硫酸媒 450g/L， 瑚跋 3始心
[0086] --二烷基硫酸钢 15g/L,私 氯化镶 0.65g/L。
[0087] 电锻条件为:阴极电流密度为8AAlm2,电锻溫度为50°C，电锻时间2分钟。
[0088] (3)二氧化铁涂层的形成步骤：
[0089] 将所述含儀锻层的电极置于0.25mol/L六氣铁酸锭和0.25mol/L棚酸形成的混合 溶液中，于40°C下浸泡25小时后取出惊干，然后在氮气保护下、在600°C下热处理60分钟，自 然冷却后得到含二氧化铁涂层的电极。
[0090] (4)含姉的销锻层的形成步骤：
[0091] 将含二氧化铁涂层的电极作为阴极、销网为阳极，W下述溶液为电锻液，在含二氧 化铁涂层的电极上形成含姉的销锻层： 二亚硝基二氨錦 22g/L， 硫酸飾 2.0g/L, 硝酸镇 lOOg/L， 亚硝酸铜 9g/L,
[0092] 氨氣化矮 45呂/L， 十二婉基碳酸钢 0.03g/L, 糖精 0.03g/L，和 1,4-了 挟二醇 0.06g/L。
[0093] 电锻条件如下：阴极电流密度为2A/dm2,阴阳极间距为Icm，槽电压为3V，电锻液的 pH值为10，电锻溫度为85 °C，和电锻时间为20小时。
[0094] 通过实施例1制备得到电极A1。该电极由不诱钢基材、儀锻层、二氧化铁涂层和含 姉的销锻层组成。经检测，儀锻层的厚度为25微米，二氧化铁涂层的厚度为7微米，含姉的销 锻层的厚度为6微米，其中含有5wt %的姉。
[00巧]在申请号为201120553451. X(授权公告号CN202440350U)的中国专利文献公开的 电解水生成装置上进行电解水实验(采用电极A1替换铁合金阳极;电压为5.2V、电流为25A， 水源为自来水）。采用二苯碳酷二阱分光光度法和离子色谱法测定水中的六价铭含量。在持 续电解水进行2000小时后，在生成的水中仍未检测到六价铭。
[0096] 实施例2
[0097] 将实施例1的硫酸姉用量由2.0g/L替换为1.8g/L，其余条件与实施例1相同，制备 得到电极A2。该电极由不诱钢基材、儀锻层、二氧化铁涂层和含姉的销锻层组成。经检测，儀 锻层的厚度为25微米，二氧化铁涂层的厚度为7微米，含姉的销锻层的厚度为6微米，其中含 有4.5wt%的姉。
[0098] 在申请号为201120553451. X(授权公告号CN202440350U)的中国专利文献公开的 电解水生成装置上进行电解水实验(采用电极A2替换铁合金阳极;电压为5.2V、电流为25A， 水源为自来水）。采用二苯碳酷二阱分光光度法和离子色谱法测定水中的六价铭含量。在持 续电解水进行2000小时后，在生成的水中仍未检测到六价铭。
[0099] 实施例3
[0100] 将实施例1的六氣铁酸锭浓度替换为0.2mol/L、棚酸浓度替换为0.2mol/L，其余条 件与实施例1相同，制备得到电极A3。该电极由不诱钢基材、儀锻层、二氧化铁涂层和含姉的 销锻层组成。经检测，儀锻层的厚度为25微米，二氧化铁涂层的厚度为6微米，含姉的销锻层 的厚度为6微米，其中含有5wt %的姉。
[0101] 在申请号为201120553451. X(授权公告号CN202440350U)的中国专利文献公开的 电解水生成装置上进行电解水实验(采用电极A3替换铁合金阳极;电压为5.2V、电流为25A， 水源为自来水）。采用二苯碳酷二阱分光光度法和离子色谱法测定水中的六价铭含量。在持 续电解水进行2000小时后，在生成的水中仍未检测到六价铭。
[0102]本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技 术人员可W想到的任何变形、改进、替换均落入本发明的范围。
【主权项】
1. 一种含铈的电极的制备方法，其特征在于，所述的制备方法包括如下步骤： (1) 不锈钢基材的预处理步骤： 将不锈钢基材打磨，进行除油，然后在酸性溶液中浸蚀活化得到预处理基材； (2) 镍镀层的形成步骤： 在所述预处理基材上电镀镍，从而形成含镍镀层的电极； (3) 二氧化钛涂层的形成步骤： 在所述含镍镀层的电极上形成二氧化钛涂层，从而得到含二氧化钛涂层的电极； (4) 含铈的铂镀层的形成步骤： 将所述含二氧化钛涂层的电极作为阴极、铂网为阳极，以包含铈化合物和铂化合物的 溶液为电镀液，在所述含二氧化钛涂层的电极上形成含铈的铂镀层，从而得到含铈的电极。2. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于： 在步骤（1)中，将不锈钢基材采用80~110目的砂纸打磨，将打磨后的不锈钢基材在30 ~45°C下用碱性除油剂浸泡进行除油，然后在酸性溶液中浸蚀活化60~80秒得到预处理基 材;其中，所述碱性除油剂为含10~35g/L磷酸三钠和5~13g/L硅酸钠的水溶液;所述酸性 溶液包括10~20wt %硝酸、30~40wt %盐酸和45~55wt %水。3. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于:在步骤(2)中，将所述预处理基材作为 阴极，不锈钢作为阳极，以包含镍化合物的溶液为电镀液，在所述预处理基材上电镀镍，从 而形成含镍镀层的电极。4. 根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于： 步骤(2)中的电镀液包括如下组分： 硫酸操 300 ~ 500g/L， 硼酸 30~42g/L, 規基硫酸納 5 ~ 25g/L，和 氯化樣 0.5 ~ lg/L; 步骤(2)中的电镀条件为：阴极电流密度为5~1 ΟΑ/dm2，电镀温度为40~60 °C，和电镀时 间1~10分钟。5. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于： 在步骤(3)中，将所述含镍镀层的电极置于六氟钛酸铵和硼酸形成的混合溶液中，于35 ~55°C下浸泡10~50小时后取出晾干，然后在惰性气体保护下、在500~700°C下热处理50 ~80分钟，自然冷却后得到含二氧化钛涂层的电极;其中，所述混合溶液中的六氟钛酸铵浓 度为0· 2~0· 35mol/L、并且硼酸浓度为0· 2~0· 35mol/L。6. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于:在步骤(4)中，所述铈化合物选自硫酸 铈、硝酸铈或氯化铈;所述的铂化合物选自二亚硝基二氨合铂或氯铂酸。7. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于： 步骤(4)中的电镀液包括如下组分： 二亚硝基二氨铂 1:0 ~ 30g/L， 硫酸铈 15-2.5g，L, 硝酸铵 50~150g/L, 亚硝酸钠 ：5~15g/L， 氢氧化铵 30~ 60g/L, 十二烷基磺酸钠0 0丨~ 0.06g/L， 糖精 0,01~0.06g/L·和 1,4-.丁炔二醇 0.03 ~ 0.丨 g/U8. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于： 步骤(4)中的电镀液包括如下组分： 二亚硝基二氨铂 20~23g/L, 硫酸饰 1.6~2.0g/L, 硝酸铵 80 ~ 120g/L, 亚硝酸钠 8~ 10g/U 氢氧化铵 35~50g/L， 十二烷基磺酸钠0.03~0.05g/U 糖精 a〇3~0.05g/L,和 154-丁炔二醇 0.06 ~0.08g/L。9. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于： 在步骤(4)中，阴极电流密度为1~3A/dm2，阴阳极间距为0.6~1.5cm，槽电压为2~5V， 电镀液的pH值为9.5~11.5,电镀温度为80~95°C，和电镀时间为10~50小时。10. -种含铈的电极，其特征在于，所述的电极包括不锈钢基材、镍镀层、二氧化钛涂层 和含铈的铂镀层;所述的镍镀层设置在不锈钢基材外表面，其厚度为5~25微米;所述的二 氧化钛涂层设置在镍镀层外表面，其厚度为5~10微米;所述的含铈的铂镀层设置在二氧化 钛涂层外表面，其厚度为3~10微米;基于含铈的铂镀层的总重量，所述的含铈的铂镀层含 有0.5~10wt%的铈。
【文档编号】C23C28/00GK106011922SQ201610525048
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年7月5日
【发明人】郭欣雨, 宋玉琴
【申请人】宋玉琴