CN102560529B - 水电解设备的阴极板制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种水电解设备的阴极板制作方法，其包括以下步骤：(1)以镍板为基板，将其置于加压设备中的钼酸铵和次磷酸钠混合溶液中加压浸泡反应；(2)取出镍板，清洗后于氯化铈溶液中进行电镀；(3)在步骤(2)中的氯化铈溶液加入六水硫酸镍、柠檬酸钠和硫酸铵将溶液调至PH至为3～7，温度在55～65℃，然后加入硫代硫酸钠和五氧化二钒后，再继续电镀获得阴极板。本发明在水电解中水分子得到催化电解的效果与现有的由铂等稀有金属所做的电极相当，而且本发明能够实现采用价格较为低廉原材料制成，所制作的阴极板成本低，利于普遍推广应用。

Description

水电解设备的阴极板制作方法
技术领域
本发明涉及阴极板领域，更具体地说，涉及一种水电解设备的阴极板制作方法。
背景技术
将水分解为其组成元素氧气和氢气的水电解是一个非常重要的方法，其不仅用于氧气和/或氢气的制造，而且用于能量储存。在将水分解为氢气和氧气时消耗能量，而在氢气和氧气再相连以形成水时释出能量，因而水电解制氢和/或氧技术在军民品工业的各领域发挥了重要作用，广泛应用于电子、化工、冶金、玻璃、电力、气象等部门。
传统的水电解极板都是采用稀有金属铂等做电极，具有使水分子得到催化电解的目的，但这类金属价格太高，不利普遍推广应用。
发明内容
本发明的目的旨在提供一种水电解设备的阴极板制作方法，该方法制作的阴极板成本低。
本发明的目的是通过以下技术措施来实现的：一种水电解设备的阴极板制作方法，其包括以下步骤：
(1)以镍板为基板，将其置于加压设备中的钼酸铵[(NH4)6MO7O24]和次磷酸钠[NaH2PO2]混合溶液中加压浸泡反应；
(2)取出镍板，清洗后于氯化铈溶液中进行电镀；
(3)在步骤(2)中的氯化铈溶液加入六水硫酸镍(NiSO4·6H2O)、柠檬酸钠(Na3C6H5O7·2HO)和硫酸铵将溶液调至PH至为3～7，温度在55～65℃，然后加入硫代硫酸钠(Na2S2O3·5H2O)和五氧化二钒(V2O5)后，再继续电镀获得阴极板。
所述步骤(1)中加压浸泡中的压力为3～6MPa。所述加压浸泡的时间为2～4小时。
所述步骤(1)中钼酸铵和次磷酸钠混合溶液中，所述钼酸铵的质量百分比浓度为30～36％，所述的次磷酸钠的质量百分比浓度为15～25％。
所述步骤(2)中氯化铈溶液的质量百分比浓度为25～35％。
所述步骤(2)中电镀时间为45～50分钟，电镀的电流密度为4～6A/dm2。
所述步骤(2)中镍板采用10～20％的草酸溶液洗净后再于氯化铈溶液中电镀。
所述步骤(3)中六水硫酸镍的添加量50～70g/L，柠檬酸钠的添加量为15～20g/L，硫酸铵的添加量为20～30g/L。
所述步骤(3)电镀的电流密度为4～6A/dm2，电镀时间为40～60分钟。
所述步骤(3)中在溶液中硫代硫酸钠添加量为45～55g/L，所述五氧化二钒添加量为30～40g/L。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
本发明采用镍板为阴极板基本，在其表面镀上阴极层，其在水电解中水分子得到催化电解的效果与现有的由铂等稀有金属所做的电极相当。而且本发明能够实现采用价格较为低廉原材料制成，所制作的阴极板成本低，利于普遍推广应用。
具体实施方式
实施例一
(1)以镍板为基板，将其置于加压设备中的含质量百分比浓度为30％钼酸铵和质量百分比浓度为20％次磷酸钠混合溶液中5MPa下加压浸泡反应3.5小时；
(2)取出镍板，用15％的草酸溶液洗净，置于30％氯化铈溶液中，在5A/dm2电流密度下电镀48分钟。
(3)在步骤(2)中的氯化铈溶液加入60g/L六水硫酸镍、18g/L柠檬酸纳和25g/L硫酸铵将溶液调至PH值达到3～7，溶液温度在60℃，阴极上挂镍板，并加入49g/L硫代硫酸钠(Na2S2O3·5H2O)和38g/L五氧化二钒(V2O5)后，4.85A/dm2电流密度下电镀50分钟得阴极板。
实施例二
(1)以镍板为基板，将其置于加压设备中的含质量百分比浓度为33％钼酸铵和质量百分比浓度为25％次磷酸钠混合溶液中5MPa下加压浸泡反应3.5小时；
(2)取出镍板，用15％的草酸溶液洗净，置于30％氯化铈溶液中，在5A/dm2电流密度下电镀48分钟。
(3)在步骤(2)中的氯化铈溶液加入60g/L六水硫酸镍、18g/L柠檬酸纳和25g/L硫酸铵将溶液调至PH值达到3～7，溶液温度在60℃，阴极上挂镍板，并加入49g/L硫代硫酸钠(Na2S2O3·5H2O)和38g/L五氧化二钒(V2O5)后，4.85A/dm2电流密度下电镀50分钟得阴极板。
实施例三
(1)以镍板为基板，将其置于加压设备中的含质量百分比浓度为36％钼酸铵和质量百分比浓度为15％次磷酸钠混合溶液中5MPa下加压浸泡反应4小时；
(2)取出镍板，用10％的草酸溶液洗净，置于30％氯化铈溶液中，在5A/dm2电流密度下电镀48分钟。
(3)在步骤(2)中的氯化铈溶液加入60g/L六水硫酸镍、18g/L柠檬酸纳和25g/L硫酸铵将溶液调至PH值达到3～7，溶液温度在55℃，阴极上挂镍板，并加入45g/L硫代硫酸钠(Na2S2O3·5H2O)和30g/L五氧化二钒(V2O5)后，4.85A/dm2电流密度下电镀50分钟得阴极板。
实施例四
(1)以镍板为基板，将其置于加压设备中的含质量百分比浓度为35％钼酸铵和质量百分比浓度为25％次磷酸钠混合溶液中3MPa下加压浸泡反应2小时；
(2)取出镍板，用10％的草酸溶液洗净，置于25％氯化铈溶液中，在6A/dm2电流密度下电镀45分钟。
(3)在步骤(2)中的氯化铈溶液加入50g/L六水硫酸镍、15g/L柠檬酸纳和20g/L硫酸铵将溶液调至PH值达到3～7，溶液温度在65℃，阴极上挂镍板，并加入55g/L硫代硫酸钠和40g/L五氧化二钒后，4A/dm2电流密度下电镀40分钟得阴极板。
实施例五
(1)以镍板为基板，将其置于加压设备中的含质量百分比浓度为36％钼酸铵和质量百分比浓度为15％次磷酸钠混合溶液中5MPa下加压浸泡反应3.5小时；
(2)取出镍板，用10％的草酸溶液洗净，置于30％氯化铈溶液中，在3A/dm2电流密度下电镀50分钟。
(3)在步骤(2)中的氯化铈溶液加入70g/L六水硫酸镍、20g/L柠檬酸纳和30g/L硫酸铵将溶液调至PH值达到3～7，溶液温度在60℃，阴极上挂镍板，并加入55g/L硫代硫酸钠(Na2S2O3·5H2O)和40g/L五氧化二钒(V2O5)后，6A/dm2电流密度下电镀60分钟得阴极板。
虽然描述了本发明的实施方式，但是本领域的技术人员可以在所附权利要求的范围之内作出各种变形或修改，只要不超过本发明的权利要求所描述的保护范围，都应当在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种水电解设备的阴极板制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)以镍板为基板，将其置于加压设备中的钼酸铵和次磷酸钠混合溶液中加压浸泡反应；
(2)取出镍板，清洗后于质量百分比浓度为25～35％的氯化铈溶液中进行电镀；
(3)在步骤(2)中的氯化铈溶液加入50～70g/L六水硫酸镍、15～20g/L柠檬酸钠和20～30g/L硫酸铵将溶液调至PH至为3～7，温度在55～65℃，然后加入45～55g/L硫代硫酸钠和30～40g/L五氧化二钒后，再继续电镀获得阴极板。
2.根据权利要求1所述的水电解设备的阴极板制作方法，其特征在于，所述步骤(1)中加压浸泡中的压力为3～6MPa。
3.根据权利要求1或2所述的水电解设备的阴极板制作方法，其特征在于，所述加压浸泡的时间为2～4小时。
4.根据权利要求3所述的水电解设备的阴极板制作方法，其特征在于，所述步骤(1)中钼酸铵和次磷酸钠混合溶液中，所述钼酸铵的质量百分比浓度为30～36％，所述的次磷酸钠的质量百分比浓度为15～25％。
5.根据权利要求4所述的水电解设备的阴极板制作方法，其特征在于，所述步骤(2)中电镀时间为45～50分钟，电镀的电流密度为4～6A/dm2。
6.根据权利要求5所述的水电解设备的阴极板制作方法，其特征在于，所述步骤(2)中镍板采用10～20％的草酸溶液洗净后再于氯化铈溶液中电镀。
7.根据权利要求6所述的水电解设备的阴极板制作方法，其特征在于，所述步骤(3)电镀的电流密度为4～6A/dm2，电镀时间为40～60分钟。
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