[发明专利]一种用于氯碱工业的镍板/科琴碳黑/镍钼合金复合阴极的制备方法

摘要

一种用于氯碱工业的镍板/科琴碳黑/镍钼合金复合阴极的制备方法，本发明涉及一种用做氯碱工业电解制氢阴极的镍板/科琴碳黑/镍钼合金复合材料的制备方法。本发明是要解决目前氯碱工业非贵金属阴极催化剂极化严重、电能消耗高的问题。一种用于氯碱工业的镍板/科琴碳黑/镍钼合金复合阴极的制备方法：(1)阳离子型科琴碳黑乳液的配制；(2)镍板前处理；(3)镍板表面电泳阳离子型科琴碳黑胶团；(4)电镀镍钼合金，在镍板表面得到可以降低阴极极化的科琴碳黑/镍钼合金复合涂层。一种用于氯碱工业的镍板/科琴碳黑/镍钼合金复合阴极可以有效降低催化剂的阴极极化，有利于降低氯碱工业中的能耗。

主权项

1.一种用于氯碱工业的镍板/科琴碳黑/镍钼合金复合阴极的制备方法，其特征在于一种用于氯碱工业的镍板/科琴碳黑/镍钼合金复合阴极的制备方法按以下步骤进行：(1) 阳离子型科琴碳黑乳液的配制：a. 将1.0~2.0 g粒径为200目的科琴碳黑加入到100 ml 硝酸+盐酸混合溶液中在室温下搅拌0.5 h，然后采用超声波细胞粉碎机处理1.5 h；b. 重复步骤a 1~3次后采用乙醇进行离心洗涤5~10次，完成科琴碳黑的羧基化处理；c. 将步骤b处理之后的科琴碳黑加入到1000 mL乙醇中，在室温下搅拌10~15 min，加入2.5~3.5 g的十六烷基三甲基溴化铵进行电荷改性，在室温下搅拌0.5~3 h之后完成阳离子型科琴碳黑乳液的配制；(2) 镍板前处理：d. 对镍板进行高速喷丸粗化处理1~20 min；e. 将经过高速喷丸粗化处理的镍板进行水洗，然后浸入温度为50~60℃、质量百分浓度为35%的盐酸溶液中浸蚀0.5~2分钟，再经过一道自来水清洗、三道去离子水清洗后，完成镍板的前处理；(3) 镍板表面电泳阳离子型科琴碳黑胶团：f. 将经过步骤(2)处理之后的镍板浸入步骤(1)配制的阳离子型科琴碳黑乳液中作为阴极，钛网作为阳极，在电解池两端施加45~60 V的电压进行电泳0.5~4 min，取出后采用乙醇冲洗60~90 s，自然晾干后使用PVDF的NMP溶液喷淋10~60 s，取出后放入丙酮中轻微振荡180~360 s，然后在75~85 ℃的条件下烘干12~24 h后完成镍板/科琴碳黑电泳层的制备；(4) 电镀镍钼合金：g. 将步骤(4)制备的镍板/科琴碳黑电泳层复合材料作为阴极，铅板作为阳极，浸入温度为50~60 ℃的镍钼合金电镀液中，在电流密度为5.0~8.0 A/dm2的条件下电沉积2~5 min，之后经过一道自来水清洗、三道去离子水清洗，冷风吹干后完成镍板/科琴碳黑电泳层/镍钼合金复合阴极的制备。