[发明专利]一种制备电化学电解电极的方法

说明书

技术领域

本发明涉及电化学领域，尤其是涉及一种制备电化学电解电极的方法。

背景技术

电化学是研究化学能与电能相互转换的科学，而这种转换是通过氧化还原反应实现的。电化学已在各个领域得到普遍运用，和不同领域的知识相互交织形成了合金电化学、半导体电化学、有机半导体电化学、光谱电化学和生物电化学等多个分支。电化学在金属腐蚀与防护、电解反应、化学电池等不同的方向得到广泛运用。

电化学，尤其电解反应在科研和工业生产中得到了重要的运用。随着Grims组首次提出并成功用阳极氧化的方法制备TiO₂纳米管以来，电化学腐蚀方法在制备纳米结构材料领域被广泛采用。在常规的电化学阳极氧化过程中，一般使用待制备纳米结构的金属箔或者溅射有相应金属薄膜的衬底材料作为阳极，使用掺有酸性或者碱性电解质的混合溶液作为电解液，阴极材料则往往采用铂或者石墨。

铂阴极一般是采用高纯度（99.99%）铂片，但是由于Pt电极价格昂贵，同时电解过程中会不时有黑色附着物产生需要用HF酸超声清洗。所以使用Pt阴极成本较高，并且需要及时超声清洗附着污垢。

石墨作为阴极时，虽然其化学性质稳定且廉价，但是由于石墨结构疏松多孔，导致其内部容易渗入电解质溶液，所以不易清洗，多次重复使用后容易造成反应污染。此外，疏松的石墨材料难以制备出坚实耐用并拥有多种外型结构的阴极。

此外，目前使用的电解电极均采用单端导线接入的平板电极或柱状电极。由于金属有一定的电阻值，所以电势在这种阴极上的分布不是近似等电位，而是随接入导线距离越远，电势依次降落。从而不能较高程度地近似模拟实验所需要的等电势面。在阳极氧化过程中，非等电位面容易造成金属箔阳极氧化腐蚀有一定的先后顺序，造成在金属片上反应程度不均匀，导致薄膜质量下降。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种制备电化学电解电极的方法，其制备的电极一方面将使电解成本大大减少，同时也不降低电解用的阴极功能。

本发明的目的之一是提供一种制备电化学电解电极的方法，其制备的电极具有多个（至少两个）电接入点，克服了传统电极电势分布不均匀、以及难以模拟实验需求的缺陷。

本发明公开的技术方案包括：

提供了一种制备电化学电解电极的方法，其特征在于，包括：将铝金属箔在第一温度下浸入强酸溶液中浸泡第一时间；从所述强酸溶液中取出所述铝金属箔，用清洗剂清洗，并干燥；将干燥后的所述铝金属箔浸入去离子水中，在第二温度下水浴第二时间；冷却并干燥水浴后的所述铝金属箔。

本发明的一个实施例中，所述强酸溶液为浓硫酸。

本发明的一个实施例中，所述浓硫酸的浓度为98%，所述第一温度小于30摄氏度，所述第一时间为30分钟。

本发明的一个实施例中，所述强酸溶液为浓硝酸。

本发明的一个实施例中，所述浓硝酸的浓度为65%，所述第一温度小于10摄氏度，所述第一时间为30分钟。

本发明的一个实施例中，所述第二温度为100摄氏度，所述第二时间为30分钟。

本发明的一个实施例中，其特征在于，还包括：在至少两个分离的位置处将所述铝金属箔连接到导电线框上，从而在所述铝金属箔和所述导电线框之间形成至少两个分离的电连接点。

本发明的一个实施例中，所述导电线框包括：第一环形端；第二环形端；至少两个连接部，所述至少两个连接部连接所述第一环形端和所述第二环形端；其中所述铝金属箔连接到所述至少两个连接部的外表面上。

本发明的一个实施例中，所述导电线框包括：第一导电金属条；其中所述铝金属箔在所述第一导电金属条上的至少两个分离的位置处连接到所述第一导电金属条。

本发明的一个实施例中，所述导电线框包括：第一导电金属条；第二导电金属条，所述第二导电金属条与所述第一导电金属条相互连接；其中所述铝金属箔在所述第一导电金属条上的至少一个位置处连接到所述第一导电金属条，并且在所述第二导电金属条上的至少一个位置处连接到所述第二导电金属条上。

根据本发明实施例的方法，使用浓硫酸或浓硝酸钝化的铝金属箔作为阴极，一方面将使电解成本大大减少，同时也不降低电解用的阴极功能。而且另外，钝化后的铝阴极在实验中比传统的Pt阴极更不易附着污渍。

而且，根据本发明实施例的方法，铝金属箔阴极具有多个（至少两个）电接入点，克服了传统电极电势分布不均匀、以及难以模拟实验需求的缺陷。

附图说明

图1是本发明一个实施例的制备电化学电解电极的方法的流程示意图。