[发明专利]一种旋流电解装置用钛基管网复合铅阳极及其制备方法

摘要

一种旋流电解装置用钛基管网复合铅阳极及其制备方法，在钛管表面包裹钛网，再通过烧结法在钛基体上进行中间增强涂层(Ti/SnO₂+Sb₂O₃/或Ti/SnO₂+Sb₂O₃/MnO₂)，然后分别在碱性环境和酸性环境下掺杂复镀(Ti/α‑PbO₂‑RuO₂‑REO‑CoO)层和(Ti/β‑PbO₂‑CeO₂‑ZrO₂)层，可制得钛基管网复合铅阳极，由钛管、导电棒(铜管)、钛网、导电铅复合涂层组成。采用本发明的工艺和方法制造的旋流电解用钛基管网复合铅阳极能显著降低经济成本、降低能耗、能通过大电流导电性好、析氧过电位高、催化性能好、电化学活性高，在含F^‑、Cl^‑、ClO^‑、NO₃^‑、SO₄^2‑、CO₃^2‑和SiF₆^2‑的水溶液中使用都十分稳定，耐蚀性和长寿命，环保，不污染槽液，产品质量高。

主权项

一种旋流电解装置用钛基管网复合铅阳极的制备方法，其特征在于包括以下步骤：1)钛基体前处理：将钛网包裹于同样直径大小的钛管或钛包铜管或钛包铝管上焊接形成钛基复合管网，然后用5‑10％NaOH溶液在60‑80℃时进行碱侵蚀除油后再进行水洗得到钛基材，之后对钛基材进行喷砂处理，去除氧化皮；喷砂过程主要是利用高速沙流的冲击作用清理和粗化基体表面，将基体表面的钛氧化皮去除，露出原本的纯钛基体，并给予其表面一定的粗糙度；2)草酸刻蚀：将钛基材用浓度为10‑15％的草酸溶液进行沸腾煮2‑3h后水洗；3)中间增强层：按照摩尔比9:1配比将四氯化锡(SnCl₄·5H₂O)和三氯化锑(SbCl₃)、硝酸锰Mn(NO₃)₂的一种或两种掺杂制成增强剂，然后按10:1的体积比将正丁醇或异丙醇和盐酸制成溶剂，将增强剂与溶剂按4:6的体积比混合得增强涂料，在步骤2)的钛基材表面涂覆增强涂料后在420‑450℃进行烧结分解沉积层，得到中间增强涂层Ti/SnO₂+Sb₂O₃或Ti/SnO₂+Sb₂O₃+MnO₂；4)安装钛铜复合导电棒：将步骤3)处理好的钛基材与钛铜复合导电棒焊接，管网两端焊接密封制成钛铜复合导电棒；5)碱性掺杂复镀Ti/α‑PbO₂‑RuO₂‑REO‑CoO层：将步骤4)处理好的钛铜复合导电棒置于碱性电镀液中，复镀钛基α‑PbO₂导电涂层，阴极选用不锈钢板或纯铅或钛板，电积温度为40‑70℃，电流密度为1‑5A/dm²，碱性电镀液中含有氧化铅(PbO)30‑50g/L、氢氧化钠(NaOH)100‑250g/L、碳酸钠(NaCO₃)15‑30g/L、硝酸镧(La(NO3)₃·6H₂O)8‑25g/L、硝酸钴(Co(NO3)₂)10‑20g/L，纳米级二氧化钌粉末8‑15g/L；6)酸性掺杂复镀Ti/β‑PbO₂‑CeO₂‑ZrO₂层：将步骤5)的钛铜复合导电棒，在酸性电镀液中复镀钛基β‑PbO₂导电涂层，阴极选用不锈钢板或纯铅或钛板，电积温度为40‑80℃，电流密度为2‑8A/dm²，酸性电镀液含硝酸铅(Pb(NO₃)₂)150‑250g/L、乙酸铅([(CH₃COO)2Pb·3H2O])50‑80g/L、硝酸铈(Ce(NO₃)₃)10‑20g/L、纳米级二氧化锆粉末(ZrO₂)8‑15g/L、氟化钠(NaF₂)3‑8g/L；7)热水水洗：将步骤6)处理好的钛铜复合导电棒用40‑50℃的热水进行表面处理，将残留的杂质水洗干净，自然晾干得钛基管网复合铅阳极。