[发明专利]二氧化铅电极的制备装置和方法

说明书

本发明提供了一种二氧化铅电极的制备装置和方法。该装置包括电解槽、阳极网、多孔钛以及阴极板；电解槽内用于盛装电解液；阳极网通过阳极引线悬挂在电解槽内，并完全浸入电解液中，其中，形成阳极网的材料为钛，且在阳极网的表面形成有锡锑氧化物层；多孔钛置于阳极网上作为阳极，多孔钛的表面形成有锡锑氧化物层，多孔钛完全浸入电解液中；阴极板通过阴极引线悬挂在电解槽内，且位于阳极网上的多孔钛的正上方并与阳极网平行，阴极板完全浸入电解液中。本发明能够能简化生产工艺、提高电极的耐蚀性并能延长电极的使用寿命。

技术领域

本发明涉及二氧化铅制备技术领域，特别是涉及一种二氧化铅电极的制备装置和方法。

背景技术

钛基二氧化铅电极由于其具有良好的导电性能、高的过氧电位、不易被腐蚀、良好的电催化氧化性能而被广泛应用于电解工业。二氧化铅也被使用于质子交换膜(PEM)电解槽中，用于产生臭氧。

现有的钛基二氧化铅电极的制备中，为了避免引线发生反应而将钛阳极板部分浸入电解液中，因此，钛阳极板上仅部分区域的表面镀有二氧化铅，并且，在制备过程中，二氧化铅难以在钛阳极板上均匀分布而在PEM电解槽中，钛基二氧化铅由于其结构致密，难以胜任气体扩散电极的多孔要求。

发明内容

本发明提供一种二氧化铅电极的制备装置和方法，能够制作一种多孔钛基二氧化铅电极，直接应用于PEM电解槽，生产工艺简单，寿命较长。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种二氧化铅电极的制备装置，该制备装置包括：电解槽、阳极网、多孔钛以及阴极板；所述电解槽内用于盛装电解液；所述阳极网通过阳极引线悬挂在所述电解槽内，并完全浸入所述电解液中，其中，形成所述阳极网的材料为钛，且在所述阳极网的表面形成有锡锑氧化物层；所述多孔钛置于所述阳极网上作为阳极，所述多孔钛的表面形成有锡锑氧化物层，所述多孔钛完全浸入所述电解液中；所述阴极板通过阴极引线悬挂在所述电解槽内，且位于所述阳极网上的多孔钛的正上方并与所述阳极网平行，所述阴极板完全浸入所述电解液中。

其中，所述多孔钛放置在所述阳极网上、所述阴极板的投影范围内。

其中，所述阳极网的面积大于所述阴极板的面积。

其中，所述阳极引线的外表面形成有锡锑氧化物层。

其中，所述阳极引线的表面设有防护涂层，以阻隔所述阳极引线与电解液。

其中，所述多孔钛的孔隙率为40％-60％。

为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种二氧化铅电极的制备方法，该方法包括以下步骤：将多孔钛进行预处理，以在所述多孔钛表面形成锡锑氧化物层；将所述多孔钛置于一阳极网上，其中，形成所述阳极网的材料为钛，且所述阳极网的表面均形成有锡锑氧化物层；通过阳极引线将所述阳极网悬挂于盛装有电解液的电解槽中，并使所述阳极网和所述多孔钛完全浸入所述电解液中；通过阴极引线将一阴极板悬挂在所述电解槽内，使所述阴极板悬挂在所述多孔钛的正上方并使所述阴极板平行与所述阳极网，并将所述阴极板完全浸入所述电解液中；通电以进行电解。

其中，所述电解液包括：0.5mol/L-1mol/L的硝酸铅溶液、15g/L-40g/L的三水硝酸铜、体积分数为0.3％-1％的硝酸以及质量分数为0.5％-1％的氟化钠。

其中，所述通电以进行电解的步骤包括：采用30-50mA/cm²的电流密度电解3-5min；采用10-20mA/cm²的电流密度电解20-30min。

其中，所述将多孔钛进行预处理，以在所述多孔钛表面形成锡锑氧化物层的步骤包括：采用盐酸清洗所述多孔钛表面；将清洗过的所述多孔钛浸入用正丁醇溶解的四氯化锡和三氯化锑混合溶液中；取出所述多孔钛，并烘干；对烘干后的所述多孔钛进行灼烧；冷却灼烧后的所述多孔钛。