[发明专利]嵌入纳米α-MnO2种子涂层的钛阳极及其制备方法

权利要求书

1.一种嵌入纳米α-MnO₂种子涂层的钛阳极，该钛阳极的钛基材表面沉积覆盖有氧化物涂层，涂层中嵌入纳米MnO₂的种子，其特征在于：所述的氧化物涂层是嵌入含纳米α-MnO₂种子的MnO₂钛阳极涂层。

2.根据权利要求1所述的一种嵌入纳米α-MnO₂种子涂层的钛阳极，其特征在于：所述的氧化物涂层中含有RuO₂和MnO₂。

3.根据权利要求1所述的一种嵌入纳米α-MnO₂种子涂层的钛阳极，其特征在于：所述的氧化物涂层是嵌入含纳米α-MnO₂种子的MnO₂钛阳极涂层，涂层中所嵌入α-MnO₂的种子的摩尔含量为设计涂层中MnO₂总量的10～50%。

4.根据权利要求1所述的一种嵌入纳米α-MnO₂种子涂层的钛阳极，其特征在于：所述纳米α-MnO₂种子的制备方法为：将等摩尔量的MnSO₄和K₂S₂O₈溶于水，配成浓度为4-6 mol/L的溶液，加入硫酸调节溶液pH=1-2，将所得溶液于50-70℃保温18-24h；反应完成后，将所得黑色沉淀抽滤，并用去离子水和无水乙醇反复洗涤沉淀，以除去杂质离子；将所得产物于90-110℃干燥4-7h，即得所需纳米α-MnO₂种子；其中α-MnO₂晶型纯度≥80%。

5.根据权利要求1、3或4所述的一种嵌入纳米α-MnO₂种子涂层的钛阳极，其特征在于：所述的嵌入α-MnO₂种子粒径＜20nm。

6.一种如权利要求1、2、3、4或5所述的嵌入纳米α-MnO₂种子涂层的钛阳极的制备方法，其特征在于：所述制备方法的具体步骤为：

1)钛基处理：将钛基材用清洗剂去酯，去油，酸洗，刻蚀；

2)种子选择：选择嵌入MnO₂种子以α-MnO₂为主的相结构；

3)含种子的活性涂液的配制：摩尔比为10～40∶30～81称取RuCl₃和MnCl₂，溶于乙醇中，配成浓度为5 mol/L的活性溶液；将MnO₂种子按设计涂层中MnO₂总量的10～50%投加，分散于上述活性溶液中配制成含嵌入种子的活性涂液；

4)涂层沉积于钛基材：将含种子的活性涂液涂覆于钛基板上，烘干后在马弗炉中经250～450℃氧化处理10-30min，即得含RuO₂和MnO₂的氧化物涂层；

5)涂层后续热处理：重复步骤4）直至涂液用完，最后在250～450℃下退火0.5-2h，制备成嵌入纳米α-MnO₂种子涂层的钛阳极。