[发明专利]一种氧化钴气体扩散电极的制备方法

权利要求书

1.一种氧化钴气体扩散电极的制备方法，以氧化钴为催化剂；其特征在于：

A)在疏水透气的多孔聚合物薄膜表面溅射金属材料制备一层惰性电极；

B)再在惰性电极的表面利用溅射法沉积制备一层金属钴；

C)再用阳极氧化法将金属钴层氧化成所需要的氧化钴层，即得到成品：具有均匀高催化活性的氧化钴电极。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤A)中的疏水透气的多孔聚合物薄膜，是由高分子材料制备的，具有空隙的多孔薄膜，表面保持疏水特性；高分子材料上的孔隙贯穿薄膜，气体可以从膜的一侧扩散到膜的另一侧；溅射在疏水透气的多孔聚合物薄膜表面上的金属材料分布在聚合物材料的骨架结构上，使得电极保持多孔结构。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述高分子材料，为聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯、聚偏二氟乙烯、聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚砜、聚醚砜、硅橡胶、乙丙橡胶或乙丙共聚物其中之一。

4.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于：所述惰性电极的金属材料为铂、金、钯、钌、铱、锇、石墨、玻璃碳、钨、钨碳复合材料、碳化硅或碳化钼其中之一的具化学惰性导电材料。

5.根据权利要求1或4所述的制备方法，其特征在于：所述步骤B)中，金属钴层的制备是与惰性电极的金属材料同时溅射或交替溅射到惰性材料表面，金属钴层形成一定的含量梯度，从惰性电极表面开始，含量越来越高，并最终形成一定厚度的纯的钴部分，使惰性电极层和金属钴层之间有一个过渡层。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤C)中，金属钴的阳极氧化反应是在中性电解液或弱碱性电解液中进行的，氧化电压1～120V，电流不小于0.4A，到120V后保持时间为≤2小时；电解质为硝酸钾、氯化钾、硝酸钠、氯化钠、硫酸钠、硝酸铵、氯化铵、硫酸铵、碳酸钾、碳酸钠、草酸钾或草酸钠其中之一。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述疏水透气的多孔聚合物薄膜，其厚度应保证溅射过程中，惰性电极材料和金属钴材料不会渗透到膜的另一侧，其厚度在0.02mm～2.0mm之间，空隙率在10％～85％之间，平均孔径在0.3～50um之间；同时惰性电极层的厚度，保证整个电极材料的气体透过速率，其惰性金属层的厚度在300nm左右。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤C)后，还包括步骤D)陈化：陈化5～10天后使用，或在阳极氧化池中保持120V电压下4～6小时后使用。