[发明专利]含亚氧化钛中间层的涂层电极及其制备方法与应用以及电化学水处理设备

权利要求书

1.一种含亚氧化钛中间层的涂层电极，其特征在于，包括电极基体、亚氧化钛中间层以及含氧化锡活性层，所述亚氧化钛中间层设置于所述电极基体的一侧表面，所述含氧化锡活性层设置于所述亚氧化钛中间层远离所述电极基体的一侧表面。

2.根据权利要求1所述的含亚氧化钛中间层的涂层电极，其特征在于，所述电极基体为钛基体。

3.根据权利要求1所述的含亚氧化钛中间层的涂层电极，其特征在于，所述亚氧化钛中间层的厚度为1～100μm；

优选地，所述亚氧化钛为七氧化四钛或七氧化四钛和五氧化三钛的混合物，其中七氧化四钛的含量在60wt％以上；

优选地，制备所述含亚氧化钛中间层的亚氧化钛的粉体的粒径为<1μm。

4.根据权利要求1～3任一项所述的含亚氧化钛中间层的涂层电极，其特征在于，所述含氧化锡活性层还含有镍和锑；

优选地，所述含氧化锡活性层为氧化镍、氧化锑及氧化锡的复合涂层；

更优选地，含氧化锡活性层中镍、锑和锡的摩尔比为1～10:1～10:100。

5.一种如权利要求1-4任一项所述的含亚氧化钛中间层的涂层电极的制备方法，其特征在于，包括：

在所述电极基体上依次设置亚氧化钛中间层和含氧化锡活性层。

6.根据权利要求5所述的含亚氧化钛中间层的涂层电极的制备方法，其特征在于，在所述电极基体上设置所述亚氧化钛中间层和所述含氧化锡活性层之前还包括：

将所述电极基体进行预处理以清洁其表面；

优选地，预处理依次包括：去氧化层、除油以及刻蚀；

优选地，去氧化层是将所述电极基体采用砂纸进行打磨或采用喷砂处理；更优选地，打磨采用40～800目的砂纸；

优选地，除油是将去除氧化层后的电极基体置于碱液中，于80～95℃下加热1～3h；更优选地，所述碱液为氢氧化钠溶液；进一步优选地，所述氢氧化钠溶液的浓度为20～40wt％；

优选地，刻蚀是将除油后的电极基体置于酸液中，于80～95℃下加热，直至其表面呈麻灰色；更优选地，加热方式为水浴加热；更优选地，所述酸液为草酸溶液或者盐酸溶液；进一步优选地，所述草酸溶液的浓度为10～40wt％；进一步优选地，所述盐酸溶液浓度为5050vol％；更进一步优选地，加热时间为1～3h；

优选地，采用涂覆的方式将所述氧化钛中间层和所述含氧化锡活性层依次设置于所述电极基体上，涂覆方式包括刷涂法、喷雾热解法、电沉积法、浸渍提拉法或蒸镀法。

7.根据权利要求5所述的含亚氧化钛中间层的涂层电极的制备方法，其特征在于，在所述电极基体上设置亚氧化钛中间层是：将亚氧化钛浆料涂覆在所述电极基体上，然后进行退火；

所述亚氧化钛浆料为亚氧化钛粉末与第一有机溶剂的混合物；

优选地，所述亚氧化钛浆料中亚氧化钛和第一有机溶剂的用量为1～20g:50ml；

优选地，所述第一有机溶剂为钛酸丁酯和正丁醇的混合溶剂；更优选地，所述钛酸丁酯与所述正丁醇体积比为1:1；

优选地，退火温度为350～600℃，退火环境为真空或惰性气体气氛下；更优选地，涂覆，然后退火这一整个过程循环至少一次，每次退火时间为5～15min。

8.根据权利要求5所述的含亚氧化钛中间层的涂层电极的制备方法，其特征在于，设置含氧化锡活性层是：

在所述亚氧化钛中间层上涂覆含锡前驱液，然后进行退火；

优选地，所述含锡前驱液是镍源、锑源、锡源以及第二有机溶剂的混合溶液；更优选地，所述第二有机溶剂为乙醇；

优选地，退火温度为450～600℃，退火环境为有氧气氛下；

更优选地，涂覆，然后退火这一整个过程重复5～15次，最后一次退火的时间为30～90min，其余次退火的时间为5～15min。

9.一种电化学水处理设备，其特征在于，包括如权利要求1～4任一项所述的含亚氧化钛中间层的涂层电极或者如权利要求5～8所述的制备方法制得的含亚氧化钛中间层的涂层电极。

10.如权利要求1～4任一项所述的含亚氧化钛中间层的涂层电极或者如权利要求5～8所述的制备方法制得的含亚氧化钛中间层的涂层电极在电化学领域的应用。