[发明专利]一种银电极的活化方法

说明书

本发明公开了一种银电极的活化方法，所述方法为：(1)采用隔膜电解槽，以铂为对电极，以银为工作电极，以银/氯化银为参比电极，以盐酸水溶液为工作电极液，以碱金属氢氧化物水溶液为对电极液，在0‑50℃、电流密度0.1‑5A/dm²条件下进行氧化反应，然后反转电流进行还原反应；(2)将步骤(1)中工作电极液换成碱金属氢氧化物水溶液，其他条件不变，进行氧化还原反应，获得活化银电极。本发明活化银电极表面重铸的三维多孔结构表面积更大、结构稳定，这能极大提高银电极的脱氯活性和稳定性；有利于二氯甲烷和毒秀定的脱氯选择性。

(一)技术领域

本发明涉及一种银电极的活化方法。

(二)背景技术

银电极对氯代有机物的还原脱氯反应具有良好的电催化活性，而银电极的这种良好的电催化活性需要周期性地活化处理来维持。活化处理主要有两个目的：(1)去除银电极表面在还原脱氯过程中积累的杂金属；(2)重铸银电极表面在还原脱氯过程中塌陷的三维多孔结构。

常用的活化处理过程有如下几种：①将银电极置于碱性水溶液中，先将电极阳极氧化使表面生成胶状的氧化银，然后翻转极性对电极进行彻底还原，为了得到更好的活化效果，这个过程通常需要重复若干次。②将少量银盐(比如硝酸银)投入碱性水溶液中，充分搅拌使形成的银氧化物颗粒均匀地分布于电极上，然后通电使银氧化物颗粒彻底还原。③将银电极浸入含有氧化剂的碱性水溶液，使银电极表面生成氧化银，然后通电使银电极上的氧化物层彻底还原。这三种方法分别公布于US4217185，US4242183和EP0252520A1。事实上，这三种方法在本质上是一样的，都是先在电极表面生成粗糙的氧化银层，然后彻底还原该层氧化银，使银电极表面生成具有良好电催化活性的三维多孔结构。因此，通过上述三种方法制备得到的活性银电极对氯代有机物还原脱氯反应的电催化活性是大同小异的。这类方法的缺点是：银电极表面在还原脱氯过程中积累的杂金属去除率低和银电极表面重铸的三维多孔结构表面积低。

US 7666293和US 8685222公布了含卤素离子的碱性水溶液中电化学氧化还原活化银电极的方法。该方法在银的氧化过程生成的是卤化银，而非氧化银，然后还原过程卤化银还原成单质银。这种方法得到的活化银具有很大的比表面积，从而使银电极对于氯代有机物的还原脱氯反应具有更好的催化活性。该类方法解决了银电极表面重铸的三维多孔结构表面积低的问题，但还存在银电极表面在还原脱氯过程中积累的杂金属去除率低和重铸的三维多孔结构易塌陷的问题。

(三)发明内容

本发明目的是提供一种银电极的活化方法，首先在盐酸水溶液对银电极进行氧化还原处理，然后在碱金属氢氧化物水溶液中对银电极进行进一步的氧化还原处理，该方法能使银电极表面更清洁、三维结构更稳定、脱氯活性更持久。

本发明采用的技术方案是：

本发明提供一种银电极的活化方法，所述方法为：(1)酸溶液氧化还原：采用隔膜电解槽，以铂为对电极，以银为工作电极，以银/氯化银为参比电极，以盐酸水溶液为工作电极液(去离子水配置)，以碱金属氢氧化物水溶液(去离子水配置)为对电极液，在0-50℃、电流密度0.1-5A/dm²条件下进行氧化反应至电极电位≥+0.3Vvs.SHE(相对于标准氢电极电势)，然后反转电流对工作电极进行还原处理直至电极电位达到≤-0.3V vs.SHE；(2)碱溶液氧化还原：将步骤(1)中工作电极液换成碱金属氢氧化物水溶液(去离子水配置)，其他条件不变，在0-50℃、电流密度0.1-5A/dm²条件下进行氧化处理直至电极电位达到≥+0.6Vvs.SHE；然后反转电流对工作电极进行还原处理直至电极电位达到≤-0.4Vvs.SHE，获得活化银电极。

进一步，步骤(1)所述银电极中银质量含量不小于99％，优选不小于99.9％。所述盐酸水溶液质量浓度5-35wt％，优选10-20wt％。所述碱金属氢氧化物水溶液浓度为0.1-2mol/L，优选0.5-1mol/L。