[发明专利]电解用电极及其制备方法、以及电解槽

说明书

本发明公开一种电解用电极及其制备方法、以及电解槽。所述电解用电极包括导电基底、依次涂覆于所述导电基底表面的防腐层和电催化层，所述防腐涂层包括石墨烯、二氧化钛及环氧树脂，所述电催化层包括氧化钌、氧化铱、二氧化锡以及二氧化钛。本发明的技术方案能够降低槽电压，提升电流效率，同时具有较强的耐腐蚀性，使用寿命较长。

技术领域

本发明涉及电解用电极技术领域，特别涉及一种电解用电极及其制备方法、以及电解槽。

背景技术

氯碱盐水的电解过程通常会产生次氯酸根离子，次氯酸根离子具有很好的消毒效果，可广泛应用于日常生活中厨具、蔬菜、房间等的消毒。由于电解过程中的电化学反应都是在电极表面与电解液之间的界面上进行的，则其中电解槽阳极涂层的设计是非常重要的。一般地，电解用阳极涂层要有较好的电催化性和析气选择性，即有较合适的析氯电位和析氧电位。

现有电解用阳极通常采用钌系涂层或铱系涂层的二元氧化物钛阳极，但是，这类涂层通常出现表面裂纹较多、与钛基体结合力不好、易脱落，造成涂层强化氧化寿命较短，最终导致电解槽存在电压过高、电流效率较低、电解产生的氢气氧含量过高。

上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种电解用电极及其制备方法、以及电解槽，旨在降低槽电压，提升电流效率，同时具有较强的耐腐蚀性，使用寿命较长。

为实现上述目的，本发明提出的电解用电极，包括导电基底、依次涂覆于所述导电基底表面的防腐层和电催化层，所述防腐涂层包括石墨烯、二氧化钛及环氧树脂，所述电催化层包括氧化钌、氧化铱、二氧化锡以及二氧化钛。

可选地，按质量百分比，所述防腐涂层包括1％-5％石墨烯、15％-25％二氧化钛及70％-85％份环氧树脂。

可选地，按摩尔百分比，所述电催化层包括3％-15％氧化钌、5％-15％氧化铱、35％-50％二氧化锡以及35％-50％二氧化钛。

可选地，按摩尔百分比，所述电催化层还包括1％-5％氧化钯；和/或，按摩尔百分比，所述电催化层还包括1％-5％二氧化铂。

可选地，所述防腐层的厚度范围为10μm-15μm，所述电催化层的厚度范围为5μm-10μm。

可选地，所述导电基底选用钛基底。

本发明还提出了电解用电极的制备方法，该制备方法包括以下步骤：

将石墨烯、二氧化钛及环氧树脂与有机溶剂混合，得到防腐涂料；

将钌的盐溶液、铱的盐溶液、锡的盐溶液以及钛的盐溶液与醇溶液混合，得到电催化涂料；

对导电基底进行预处理，得到洁净干燥的导电基底；

于洁净干燥的导电基底表面涂覆一层防腐涂料，并干燥处理，得到防腐层；

于干燥后的防腐层表面涂覆一层电催化涂料，并热处理，得到含有电催化层的电解用电极。

可选地，在“将钌的盐溶液、铱的盐溶液、锡的盐溶液以及钛的盐溶液与醇溶液混合”步骤中，还包括：向醇溶液中加入钯金属的盐溶液或者铂金属的盐溶液。

可选地，在“对导电基底进行预处理，得到洁净干燥的导电基底”步骤中，包括：对导电基底进行喷砂处理，并采用磷酸钠、碳酸钠及氢氧化钠的混合液进行化学除油，采用热酸溶液蚀刻除锈，之后用水和醇冲洗干净，并置于110℃-120℃温度下干燥，得到洁净干燥的导电基底。

本发明还提出了电解槽，所述电解槽包括通过隔膜分隔的阳极室和阴极室，所述阳极室设置有阳极，所述阴极室设置有阴极，所述阳极和所述阴极分别通过导线与电源的正极和负极相连，其中，所述阳极为如前所述的电解用电极。