[发明专利]一种氧化铝隔膜及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种氧化铝隔膜，包括多孔Al₂O₃‑ZrO₂基体；所述多孔Al₂O₃‑ZrO₂基体的孔径大小为100‑150nm；所述多孔Al₂O₃‑ZrO₂基体的孔壁表面设有无定形的Al₂O₃‑ZrO₂薄膜；所述Al₂O₃‑ZrO₂薄膜内镶嵌有纳米碳酸钙颗粒。本发明还提供了所述氧化铝隔膜的制备方法，以及所述的氧化铝隔膜作为电镀池的阳极保护隔膜的应用。

技术领域

本发明涉及电池隔膜技术领域，尤其涉及一种无机隔膜及其制备方法和应用。

背景技术

电镀技术是指在直流电场的作用下，在电解质溶液(镀液)中由阳极和阴极构成回路，使溶液中的金属离子沉积到阴极镀件表面上的过程。镀层可以起到防腐蚀，提高导电性、耐磨性、反光性及增进美观性等作用。电镀分为单金属电镀(锌、镍、铜、镉、锡、银、金、钴、铁、铂等数十种)和金属合金电镀，其中电镀锌占到电镀总量的60％，应用最广。镀锌层具有优良的耐腐蚀性和表面质量，因而被广泛应用于轻工、家电、汽车等行业。

现有电镀系统中的阴极与阳极均设于相同的电解液中，电镀过程中会产生大量有毒、有害的附加产物，同时还会造成电解液污染和能耗增加。例如在传统镀锌过程中，阳极处生成大量的氧气，新生态的氧具有很高的活性，可将电镀液中的多乙烯多胺氧化生成氰化物。此外，电镀液中有机物的氧化导致碳酸盐生成量增多，氰化物和碳酸盐均可造成电流效率的急剧下降，其中只有大约50％-60％电流用于电沉积，其余电流消耗在产热和析氢上，使得整个电镀设备需要强力的冷却设备，进一步增加了运营成本。

如果采用隔膜将电镀室分隔为阴极室和阳极室两部分，在阴极室中注入镀液，在阳极室中注入电解液，然后进行电镀，便可有效解决上述问题。专利(CN 102677108A，2012)公开了一种三价铬隔膜电镀方法，采用离子交换膜将电镀槽室分隔为阴极室和阳极室两部分，在阴极室中注入三价铬镀液，在阳极室中注入酸性或中性电解液，然后进行三价铬电镀，可有效消除三价铬电镀过程在阳极上析出氯气和生成六价铬。但是采用有机材质的离子交换膜的技术方案也存在些许不足。有机材质的离子交换膜的生产工艺复杂，造价昂贵，不耐强酸强碱，可溶于某些有机溶剂化学稳定性差，这都大大限制了其应用范围。基于上述陈述，提供一种耐强酸强碱、耐有机溶剂、可在50-60℃下连续长久运行、易密封电镀用阳极保护隔膜是本发明所要解决的技术问题。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种耐强酸强碱、耐有机溶剂的氧化铝隔膜。

本发明的第二个目的在于提供一种所述氧化铝隔膜的制备方法。

本发明的第三个目的在于提供一种所述氧化铝隔膜的应用。

为实现上述目的，本发明采用以下技术手段：

一种氧化铝隔膜，包括多孔Al₂O₃-ZrO₂基体；

所述多孔Al₂O₃-ZrO₂基体的孔径大小为100-150nm；

所述多孔Al₂O₃-ZrO₂基体表面设有无定形的Al₂O₃-ZrO₂薄膜；

所述Al₂O₃-ZrO₂薄膜内镶嵌有纳米针状碳酸钙。