[发明专利]一种免中间层、直接电沉积制备DSA电极的方法

说明书

本发明涉及一种免中间层、直接电沉积制备DSA电极的方法，属于电极制备技术领域。本发明的方法包括以下步骤：取金属基底进行前处理；取Ru³⁺与Ir²⁺溶液加入配位剂和导电盐，在一定的电流下在前处理后的金属基底表面进行电沉积，在金属基体表面形成与金属基体紧密结合的表面活性层，即可得到所述DSA电极。本发明采用电化学沉积法对活化后的钛金属基底进行贵金属电沉积，该方法制备工艺简单、节能、快速，镀层结晶程度可控，生产线设计成熟。相比于已有的产品与方法，本发明减少了贵金属的使用量，节约了生产时间，生产过程中不产生有毒废物，工艺流程成本低廉、制备简单。

技术领域

本发明涉及电极制备技术领域，具体涉及一种免中间层、直接电沉积制备DSA电极的方法。

背景技术

压舱水的处理在船舶远洋时具有重要意义，有助于防止物种入侵以及保护当地生态环境。其中压舱水的处理又以电絮凝的方法为主，该方法绿色无污染，具有较大的优势。电絮凝方法中，DSA电极性能优异，具有稳定性高，导电性好，耐腐蚀性强，因此贵金属DSA电极是最适合作为电絮凝电极的。

现有制备DSA电极的方法有浸渍法、溶胶凝胶法、喷涂法、电除尘机法、气相层级法、溅射法等方法。如公布号为CN113562819A的专利公开了一种DSA电极的制备方法，该电极由SiO₂·Ta₂O₅镀层和金属基底构成，该电极有了较高的皲裂，产生了较大的表面积，从而有了较多的活性位点，相比较于传统DSA电极，贵金属的用量得到了减少，但是依旧存在工艺繁琐，造价昂贵的问题。公告号CN109292918B的专利公开了一种贵金属DSA电极，该电极利用溶胶法进行制备，属于贵金属氧化物电极，该方法制备的电极稳定性得到了较大的提高，但是制备过程较为繁琐，贵金属使用较多导致了电极的价格较高。公布号为CN113562815A的专利公开了一种用于水处理复合涂层DSA电极的制备方法，该电极采用电沉积融合纳米粒子技术制备复合涂层DSA电极，降低废水中有机物，解决制备中产生VOCs的问题，但需要电沉积中间层，制备工艺复杂。

发明内容

本发明要解决现有技术中的技术问题，提供一种免中间层、直接电沉积制备DSA电极的方法。本发明采用电化学沉积法对活化后的金属基底进行贵金属电沉积，该方法制备工艺简单、节能、快速，镀层结晶程度可控，生产线设计成熟。相比于已有的产品与方法，本发明减少了贵金属的使用量，节约了生产时间，生产过程中不产生有毒废物，工艺流程成本低廉、制备简单。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案具体如下：

本发明提供一种免中间层、直接电沉积制备DSA电极的方法，包括以下步骤：

所述DSA电极包括：金属基底及其表面电沉积的表面活性层；所述金属基底材质为钛或者钛合金，所述表面活性层材质为Ir和Ru金属材料；

所述DSA电极的制作方法包括以下步骤：

步骤(a)、金属基底的处理：

取金属基底进行前处理，得到表面平整且没有油污和金属杂质的金属基底；

步骤(b)、电沉积表面活性层：

取Ru³⁺与Ir²⁺溶液加入配位剂和导电盐，在一定的电流下在步骤(a)得到的金属基底表面进行电沉积，在金属基底表面形成与金属基底紧密结合的表面活性层，即可得到所述DSA电极。

优选的，步骤(a)前处理的过程具体为：将金属基底依次进行除油、酸洗活化和水洗。

进一步优选的，步骤(a)中，除油的过程为：将金属基底在5-20％的NaOH中浸泡20min，再依次进行乙醇和丙酮超声各30min。再进一步优选的，选用10％的NaOH。