[发明专利]一种泡沫镍/Pb复合电极的制备方法

说明书

本发明公开了一种泡沫镍/Pb复合电极的制备方法，所述制备方法包括步骤：A，泡沫镍表面处理；B，Pb和Sn熔融成浸镀液；C，泡沫镍在浸镀液中浸镀，然后取出冷却，直至表层Pb‑Sn熔体凝固；D，重复步骤C数次。该方法可以实现Pb‑Sn层均匀沉积在泡沫镍表面，获得的泡沫镍/Pb复合电极同时具有泡沫镍的高比表面积和Pb层在酸体系高稳定性的特性，而且该制备方法具有流程短、能耗低、泡沫镍与Pb结合稳定的优点。该制备方法所生产的泡沫镍/Pb复合电极可应用于有色金属电沉积、电镀、有机废水电化学降解等领域。

技术领域

本发明涉及金属复合材料技术领域，尤其涉及一种泡沫镍/Pb复合电极的制备方法。

背景技术

由于铅和铅合金在硫酸溶液体系具有稳定性好的优点，铅基电极广泛应用于有色金属电沉积、电镀、有机废水电化学降解等领域。在有色金属电沉积、电镀等过程，铅基合金电极表面进行析氧反应。析氧反应涉及4个电子转移，电化学反应动力学缓慢，析氧反应过电位高。实际上，析氧反应是在铅/铅合金电极上的氧化膜层表面进行的。然而，PbO₂等析氧活性差，导致铅和铅合金电极材料阳极电位高，能耗大。为降低铅/铅合金电极的析氧过电位，提高电极表面积是一种有效的方法。

专利申请201110306156.9提出采用渗流法或反重力渗流法在增强金属基板/Pb或Pb基合金过渡层表面制备Pb/Pb合金多孔层；专利申请201610995108.8提出一种采用分布有凸起或凹陷的对辊轧制铅/铅合金制备压延多孔铅阳极；专利申请201710152312.8提出一种Pb基/3D-PbO₂/MeO_x复合阳极，采用阳极氧化方法在Pb或Pb合金表面构筑3D-PbO₂结构，然后在3D-PbO₂结构上沉积金属氧化物。上述专利申请的特点是采用铸造、阳极氧化、压延等方法直接以Pb/Pb合金为原料制备多孔Pb/Pb合金或PbO₂，从而提高电极的比表面积。

除了上述直接以Pb/Pb合金为原料制备多孔Pb/Pb合金/PbO₂结构，还可以直接以具有多孔结构的金属或氧化物做模板制备多孔Pb/Pb合金。泡沫镍导电性良好，具有高比表面积，可以提高电极实际面积，降低电流密度，起到节能降耗的作用，是一种理想的电极基体。泡沫镍/Pb复合电极兼具泡沫镍的高比表面积和Pb在酸性体系的高稳定性优势，是一种具有应用前景的析氧复合电极。专利申请201710689959.4提出一种Pb/泡沫镍电极，具体制备方法包括以下步骤：(1)以泡沫镍为阳极，电化学沉积PbO₂层，获得PbO₂/泡沫镍电极；(2)采用电化学还原方法，将PbO₂/泡沫镍电极转化为Pb/泡沫镍电极，该电极主要针对CO₂电化学还原反应设计的，但是该制备方法无法适应有色金属电沉积、电镀等领域应用的需求，这是因为在电沉积、电镀等领域，电极面积可达1.2m²，采用电化学氧化沉积PbO₂—电化学还原PbO₂的方法生产效率低，泡沫镍基体与Pb的结合强度无法满足应用。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种泡沫镍/Pb复合电极的制备方法，旨在解决现有Pb/泡沫镍电极的制备方法生产效率低，泡沫镍基体与Pb的结合强度无法满足应用的问题。

为实现上述目的，本发明提供的泡沫镍/Pb复合电极的制备方法，包括以下步骤：

A，依次通过稀盐酸浸泡、去离子水冲洗、空气中自然干燥对泡沫镍进行表面处理；

B，利用Pb、Sn和Pb-Sn合金中的一种或多种熔融成包含有Pb和Sn的浸镀液；

C，将泡沫镍放入浸镀液中浸镀，然后从浸镀液中取出冷却，直至泡沫镍表层的Pb-Sn熔体凝固；