CN206266719U - 一种多孔钛基电极材料 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多孔钛基电极材料，包括管状的基体和依次覆盖在其表面的第一涂层和第二涂层，基体为多孔钛，第一涂层为氧化铑层，第二涂层沿第一涂层表面均分为三部分，依次为氧化锡层、氧化锗层和二氧化钍层，这三部分沿基体轴向分布。由于基体为多孔材料，第一涂层的成分(氧化铑)可以均匀分散在基体的外表面以及基体孔内表面，使得所得电极材料具有优异的催化活性和良好的传质效果。第一涂层外部还刷涂了第二涂层(氧化锡、氧化锗和二氧化钍)，增强了电极材料的耐腐蚀性，能够抵挡酸、碱或盐的腐蚀，从而提高了使用寿命。

Description

一种多孔钛基电极材料

技术领域

本实用新型涉及一种电极材料，具体涉及一种多孔钛基电极材料。属于电化学材料技术领域。

背景技术

多孔钛是配合特殊工艺，经过高温烧结而成，其结构均匀，分布有大量开口气孔。目前主要用做过滤元件，其过滤阻力小，使用寿命长，机械强度高，易再生。同时，金属钛被制成电极，并广泛用于电解工业领域，其与传统的石墨电极、铅基合金电极相比，具有电流密度高，工作寿命长，耐腐蚀性强，重量轻，精度高，基体可反复使用等很多优点。特别是，钛电极可用于氯碱工业、氯酸盐工业、次氯酸盐工业和高氯酸盐的生产等，应用领域涉及化工、冶金、水处理、环保、电镀和电解有机合成等行业。

电极是电化学设备的核心部件，起着电能转化为化学能的作用，因此电极的好坏直接关系到电化学设备的效率。如何通过结构和材料改造提高电极材料的活性和使用寿命具有至关重要的作用。

发明内容

本实用新型的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种多孔钛基电极材料。

为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案：

一种多孔钛基电极材料，包括管状的基体和依次覆盖在其表面的第一涂层和第二涂层，所述基体为多孔钛，所述第一涂层为氧化铑层，所述第二涂层沿第一涂层表面均分为三部分，依次为氧化锡层、氧化锗层和二氧化钍层，这三部分沿基体轴向分布。

优选的，所述第一涂层和第二涂层的总厚度为30～80μm，两者厚度比为2～3：1。

优选的，氧化锡层、氧化锗层和二氧化钍层的厚度相同。

优选的，所述多孔钛的孔径为30～100μm，孔隙度为30～40％。

本实用新型的有益效果：

本实用新型以多孔钛管为基体，在其表面依次刷涂形成第一涂层和第二涂层，其中，第一涂层为氧化铑层，第二涂层沿第一涂层表面均分为三部分，依次为氧化锡层、氧化锗层和二氧化钍层，这三部分沿基体轴向分布。由于基体为多孔材料，第一涂层的成分(氧化铑)可以均匀分散在基体的外表面以及基体孔内表面，使得所得电极材料具有优异的催化活性和良好的传质效果。第一涂层外部还刷涂了第二涂层(氧化锡、氧化锗和二氧化钍)，增强了电极材料的耐腐蚀性，能够抵挡酸、碱或盐的腐蚀，从而提高了使用寿命。

附图说明

图1是本实用新型的横剖面结构示意图；

其中，1为基体，2为氧化铑层，3为氧化锡层，4为氧化锗层，5为二氧化钍层。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进行进一步的阐述，应该说明的是，下述说明仅是为了解释本实用新型，并不对其内容进行限定。

实施例：

如图1所示，本实用新型的一种多孔钛基电极材料，包括管状的基体1和依次覆盖在其表面的第一涂层和第二涂层，基体1为多孔钛，第一涂层为氧化铑层2，第二涂层沿第一涂层表面均分为三部分，依次为氧化锡层3、氧化锗层4和二氧化钍层5，这三部分沿基体1轴向分布。其中，第一涂层和第二涂层的总厚度为30μm，两者厚度比为2：1。氧化锡层3、氧化锗层4和二氧化钍层5的厚度相同。多孔钛的孔径为30μm，孔隙度为30％。

上述的一种多孔钛基电极材料的制备方法，包括步骤：

(1)真空烧结多孔钛管，并对多孔钛管进行表面预处理，除去油污以及表面的氧化膜，形成麻面的新鲜基体；

(2)配制氧化铑涂液，在第一涂层表面刷涂氧化铑涂液，100℃干燥2小时，300℃条件下热处理2小时，冷却至室温，形成二氧化铱涂层，此为第一涂层；

(3)分别配制氧化锡、氧化锗和二氧化钍涂液，第一涂层表面均分为三部分，依次刷涂所述的三种涂液，100℃干燥2小时，450℃条件下热处理0.5小时，冷却至室温，形成的氧化锡、氧化锗和二氧化钍涂层沿基体轴向分布，此为第二涂层；

(4)450℃条件下热处理0.5小时，即得。

其中，步骤(1)中，表面预处理的具体方法是：将喷砂处理的多孔钛管置于去离子水中超声清洗10分钟，除去水分后在50℃的酸液中酸洗5分钟，最后在去离子水中超声清洗10分钟，置于真空烘箱中烘干即可；其中，酸液是由质量分数分别为37％和98％的浓盐酸和浓硫酸按照体积比2：1配制得到。喷砂处理的具体方法是：喷砂机喷嘴压力为0.3MPa，采用70目Al₂O₃磨料，以60°进行喷射，喷嘴距多孔钛管表面的距离为1cm，处理时间为5s。

步骤(2)的涂液为氧化铑均匀分散于有机溶剂中而得，氧化铑与有机溶剂的质量比为1：10。

步骤(3)的涂液为氧化锡、氧化锗或二氧化钍均匀分散于有机溶剂中而得，氧化锡、氧化锗或二氧化钍与有机溶剂的质量比为1：10。

步骤(2)和(3)中所采用的分散方法为超声分散5分钟，所述有机溶剂为异丙醇。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。

Claims (4)

1.一种多孔钛基电极材料，其特征在于，包括管状的基体和依次覆盖在其表面的第一涂层和第二涂层，所述基体为多孔钛，所述第一涂层为氧化铑层，所述第二涂层沿第一涂层表面均分为三部分，依次为氧化锡层、氧化锗层和二氧化钍层，这三部分沿基体轴向分布。

2.根据权利要求1所述的一种多孔钛基电极材料，其特征在于，所述第一涂层和第二涂层的总厚度为30～80μm，两者厚度比为2～3：1。

3.根据权利要求1所述的一种多孔钛基电极材料，其特征在于，氧化锡层、氧化锗层和二氧化钍层的厚度相同。

4.根据权利要求1所述的一种多孔钛基电极材料，其特征在于，所述多孔钛的孔径为30～100μm，孔隙度为30～40％。