[发明专利]基于碳酸钡、碳酸锶的固体碳酸根电极及其制备方法

权利要求书

1.一种基于碳酸钡、碳酸锶的固体碳酸根电极，其特征在于它包括导线（1）、碳酸钡或碳酸锶（2）、保护膜（3）、热缩管（4）；导线（1）下部表面原位电镀一层碳酸钡或碳酸锶（2），在碳酸钡或碳酸锶（2）的外表面又包覆一层保护膜（3），导线（1）中部和保护膜（3）的上部包覆有热缩管（4）。

2.根据权利要求1所述的一种基于碳酸钡、碳酸锶的固体碳酸根电极其特征在于，所述的导线（1）是直径为0.2至0.6毫米的银丝。

3.根据权利要求1所述的一种基于碳酸钡、碳酸锶的固体碳酸根电极的制备方法，其特征在于，它包括如下步骤：

1）清洗导线（1）：将长度为5至15厘米的导线（1）依次在丙酮和稀酸中清洗，以除去表面油污和氧化膜，再用去离子水清洗后干燥；

2）配制溶液：将可溶性碳酸盐溶解于5至10倍的去离子水中，配制成的可溶性碳酸盐溶液；

3）形成碳酸银过渡层：以导线（1）为工作电极，即阳极，石墨为参比电极，即阴极，Pt片为辅助电极，接在电化学工作站上，将上述三支电极浸入到可溶性碳酸盐溶液中，采用循环扫描电位法，扫描速率为30至80mVs^-1，电位范围0至1.5V，扫描1至4个循环，在导线（1）表面形成碳酸银沉淀，电镀完成后用水清洗；

4）将过渡层转化为碳酸钡或碳酸锶（2）：将包覆有碳酸银的银丝浸入3%至7%的氢氧化钡或氢氧化锶溶液中，发生以下反应：

Ag₂CO₃+Ba(OH)₂=BaCO₃+Ag₂O+H₂O       

Ag₂CO₃+Sr(OH)₂=SrCO₃+Ag₂O+H₂O        

反应产物是碳酸钡或碳酸锶（2），副产物是氧化银；

5）去除氧化银：将电极置于氢气氛中，使氧化银还原为单质银：

Ag₂O+H₂(g)=2Ag+H₂O             

或者将电极在260°至300°C烘箱中恒温1至2小时，氧化银分解为单质银；

6）包覆保护膜（3）：电极先用去离子水清洗，再用无水酒精清洗，晾干后浸入浓度为0.5%至1%的全氟磺酸树脂溶液中，取出倒置晾干后重复一次，然后在60℃至80℃烘箱中恒温12至24小时，形成保护膜(3)；

7）包覆热缩管（4）：将热缩管（4）包覆在导线（1）的中部和保护膜(3)的上部，即得到基于碳酸钡、碳酸锶的固体碳酸根电极。

4.根据权利要求3所述的一种基于碳酸钡、碳酸锶的固体碳酸根电极的制备方法，其特征在于，所述的稀酸是质量百分浓度为5%至15%的盐酸、硫酸、硝酸中的一种或数种。

5.根据权利要求3所述的一种基于碳酸钡、碳酸锶的固体碳酸根电极的制备方法，其特征在于，所述的可溶性碳酸盐是钾、钠的碳酸盐、碳酸氢盐的一种或数种。