[发明专利]一种钴基非晶合金催化电极及生产方法

说明书

一种钴基非晶合金催化电极，其特征在于，电极由槽型电极架和可抽插式催化电极板组成，可抽插式催化电极板由金属网包覆钴基非晶合金的片状颗粒制成，钴基非晶合金片状颗粒的具体成分为Fe35‑95 wt%，其余合金元素为可与铁一起电沉积的元素，如P、Fe、Ni、Cr、Mo、W、Re等中的一种或多种元素的组合；槽型电极架则由金属薄板冲压成型，在槽型电极架的两侧板均匀开设有长方形孔，由长方形孔位置的金属冲裁、弯曲制成催化电极的固定板。

技术领域

本发明涉及到电化学领域的催化电极，特别涉及到一种钴基非晶合金复合催化电极及生产方法。

背景技术

非晶合金由于具有以下特点；①非晶态合金在很宽的范围内可以制成各种组成的样品，从而可以在较宽大范围内调变它们的电子性质；②催化活性中心可以以单一的形式均匀分布在化学均匀的环境中；③非晶态合金表面具有浓度较高的不饱和中心，且不饱和中心的配位数具有一定的范围，因而使其催化活性和选择性一般优于相应的晶态催化剂；④其表面的非多孔性是其摆脱了多项催化剂存在的反应物种的扩散影响表面反应的问题。

非晶态合金催化剂可以用于加氢、氧化、裂解、异构化等反应。目前，非晶态合金催化剂的制备方法有多种，一般来说可以将其分为两大类：液体骤冷法和原子（离子）沉积法。非晶合金催化电极以沉积薄膜或镀层的二维催化电极为主，但其反应器面积较小，导致产率较小。

发明内容

针对以上问题，本发明提出一种钴基非晶合金催化电极及生产方法。本发明的技术解决方案是提供一种钴基非晶合金催化电极，其特征在于，电极由槽型电极架和可抽插式催化电极板组成，可抽插式催化电极板由金属网包覆钴基非晶合金的片状颗粒制成，钴基非晶合金片状颗粒的具体成分为Co35-95 wt %，其余合金元素为可与钴一起电沉积的元素，如P、Fe、Ni、Cr、Mo、W、Re等中的一种或多种元素的组合。槽型电极架则由金属薄板冲压成型，在槽型电极架的两侧板均匀开设有长方形孔，由长方形孔位置的金属冲裁、弯曲制成催化电极固定板。

本发明的技术解决方案是再提供一种钴基非晶合金催化电极的制备方法，包括以下步骤：

（1）可抽插式催化电极板的制备工艺

1）钴基非晶合金镀层的生产

（a）金属基板被镀表面的脱脂及氧化膜去除，金属基板材料应适宜进行常温下的塑性加工；

（b）电镀液组成；硫酸钴0.5-4mol/L，酸0.2-1mol/L、络合剂0.5-5g/L、合金元素添加剂0.2-4mol/L，水余量；

以上所述合金元素添加剂中，铁以可溶性亚铁盐（配0.5-2g/L的还原剂）、镍以可溶性镍盐、铬以铬酐、钼以钼酸钠、钨以钨酸钠、磷以亚磷酸或可溶性次磷酸盐、Re以Re可溶盐的形式添加；

上述酸包括硼酸、磷酸等多元中强酸；

上述络合剂包括糖精、十二烷基苯磺酸钠、酒石酸、柠檬酸盐等有机络合剂；

（c）采用电镀或电刷镀制备钴基非晶合金镀层，阳极采用石墨或不锈钢，电解液温度为40-90℃，滴定强酸溶液使Ph值不大于1；

2）非晶合金镀层的剥离

采用机械或物理的方法，如拉伸、弯曲、轧制压延、刮擦等方法使非晶合金镀层与金属基板发生剥离；

3）颗粒的破碎

（a）采用球磨机、行星式球磨机等，将剥落的非晶颗粒在真空或气体保护条件下进行球磨，采用球磨（3-10min）、停转（3-10min）这种间隔循环的方式，或采用球磨同时可附加强制冷却的方式球磨，球磨总时间（包含球磨和停转的时间）为0.5-3h，球料比为2-8:1；

（b）筛分成不同粗细的钴基非晶合金颗粒；