【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电催化涂层的，具体来说，涉及一种超高比表面积电催化涂层、电极及应用。
技术介绍
1、1965年beer博士专利技术ru-ti金属氧化物涂层并将其应用于电解海水制氯，实现了电解工业的突破。经过几十年的发展，这种以阀金属为基底材料，金属氧化物涂层作为电催化材料制备的电极取得了不断突破。如ru-ir-ti三元氧化物涂层阳极在碱性电解液中具有良好的析氯功能，被广泛应用于氯碱工业、氯化物的电解以产生氯酸盐或次氯酸盐、电解有效氯进行水质消毒、阴极保护等领域。氧化铱和氧化钽混合氧化物涂层因在酸性电解液中具有电极电位低、寿命长的特点，被广泛应用于电解提取有色金属、钢板镀锌、电解铜箔等领域。但随着现代工业对电极的应用要求越来越苛刻，需要金属氧化物涂层电极的性能进一步提升。如为了提高生产效率需要电极适应在更大的电流密度下进行电解，涂层应具有更均匀的电催化性能以保证电解产品的质量，电极应具有更低的电极电位以降低电解的能耗，电极应具有更长的寿命以降低使用成本等。
2、富勒烯是一种由碳原子构成的分子，具有球形、筒状或者球-筒结构，这种特殊的结构使其具有如下优异的性能，使其在电解领域的应用实现突破。(一) 富勒烯是一种零维结构的材料，碳笼结构使其具有大的比表面积；(二) 富勒烯是一种催化剂，可以对氧化还原反应起到催化作用；（三）富勒烯具有很高的化学稳定性，能够抵抗化学腐蚀，可以在酸性或碱性电解液中长时间使用；（四）富勒烯是一种半导体，具有一定的导电性；（五）富勒烯具有缺电子烯烃的化学性质，可与金属和自由基反应，表现出芳香性和亲电加
3、基于以上考虑，可以通过对富勒烯进行改性将其应用在金属氧化物涂层电极中解决目前金属氧化物涂层电极遇到的一些问题。
技术实现思路
1、针对相关技术中的上述技术问题，本专利技术提供一种超高比表面积电催化涂层、电极及应用，能够解决上述问题。
2、为实现上述技术目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：
3、一种超高比表面积电催化涂层，由混合金属氧化物、富勒烯金属配合物组成，所述富勒烯金属配合物由富勒烯和金属离子反应得到，所述混合金属氧化物由具有电催化活性的金属氧化物和阀金属氧化物组成，其中所述电催化涂层中富勒烯金属配合物、具有电催化活性的金属氧化物、阀金属氧化物的质量占比为（1%-50%）：（30%-79%）：（20%-49%）。
4、进一步的，所述富勒烯金属配合物包括内包型富勒烯金属配合物、掺杂型富勒烯金属配合物、外接型富勒烯金属配合物。
5、进一步的，所述具有电催化活性的金属氧化物包括金、银、铂、钯、铑、钌、锰、镍、钴、铅、锡中的一种或多种金属氧化物。
6、进一步的，所述阀金属氧化物包括钛、钽、铌、锆、铪中的一种或多种金属氧化物。
7、一种电极，包括阀金属基材，在所述阀金属基材上涂布上述电催化涂层。
8、进一步的，所述阀金属基材包括钛、钽、铌、锆、镍、钼或钨中的一种或多种。
9、进一步的，所述阀金属基材的形状为片材、网、管、穿孔板或颗粒。
10、进一步的，所述阀金属基材的表面为一个粗化表面，所述粗化表面通过打磨、喷砂、蚀刻、热喷涂、阳极氧化、微弧氧化中的一种或多种方法来制备，所述粗化表面沉积有一层陶瓷氧化物膜作为中间层。
11、进一步的，通过浸涂、旋涂、刷涂、辊涂或喷涂中的一种或多种方法涂布电催化涂层，涂布电催化涂层后需要在300～550℃的温度下加热不少于20分钟，冷却后再重复涂布、烘干、烧结总计5～30次。
12、一种电极的应用，所述电极在电解铜箔、电解制氯、pcb电镀、湿法冶金、阴极保护、水处理、电解制氢中作为阳极使用。
13、本专利技术的有益效果：本专利技术在混合金属氧化物涂层中引入富勒烯金属配合物，富勒烯金属配合物的引入可以提高涂层的催化活性，同时改变涂层的形貌使其具备超高的比表面积，从而使制得的电极的真实面积增大，降低电解时真实电流密度，同时使电极具有电化学性能均一、可耐大电流密度、电极电位低，使用寿命长的特点，可应用于电解铜箔、电解制氯、pcb电镀、湿法冶金、阴极保护、水处理、电解制氢等领域。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种超高比表面积电催化涂层，其特征在于，由混合金属氧化物、富勒烯金属配合物组成，所述富勒烯金属配合物由富勒烯和金属离子反应得到，所述混合金属氧化物由具有电催化活性的金属氧化物和阀金属氧化物组成，其中所述电催化涂层中富勒烯金属配合物、具有电催化活性的金属氧化物、阀金属氧化物的质量占比为（1%-50%）：（30%-79%）：（20%-49%）。
2.根据权利要求1所述的一种超高比表面积电催化涂层，其特征在于，所述富勒烯金属配合物包括内包型富勒烯金属配合物、掺杂型富勒烯金属配合物、外接型富勒烯金属配合物。
3.根据权利要求1所述的一种超高比表面积电催化涂层，其特征在于，所述具有电催化活性的金属氧化物包括金、银、铂、钯、铑、钌、锰、镍、钴、铅、锡中的一种或多种金属氧化物。
4.根据权利要求1所述的一种超高比表面积电催化涂层，其特征在于，所述阀金属氧化物包括钛、钽、铌、锆、铪中的一种或多种金属氧化物。
5.一种电极，其特征在于，包括阀金属基材，在所述阀金属基材上涂布如权利要求1～4中任一项所述的电催化涂层。
6.根据权利要求5
7.根据权利要求5所述的一种电极，其特征在于，所述阀金属基材的形状为片材、网、管、穿孔板或颗粒。
8.根据权利要求5所述的一种电极，其特征在于，所述阀金属基材的表面为一个粗化表面，所述粗化表面通过打磨、喷砂、蚀刻、热喷涂、阳极氧化、微弧氧化中的一种或多种方法来制备，所述粗化表面沉积有一层陶瓷氧化物膜作为中间层。
9.根据权利要求5所述的一种电极，其特征在于，通过浸涂、旋涂、刷涂、辊涂或喷涂中的一种或多种方法涂布电催化涂层，涂布电催化涂层后需要在300～550℃的温度下加热不少于20分钟，冷却后再重复涂布、烘干、烧结总计5～30次。
10.根据权利要求5所述的一种电极的应用，其特征在于，所述电极在电解铜箔、电解制氯、PCB电镀、湿法冶金、阴极保护、水处理、电解制氢中作为阳极使用。
...【技术特征摘要】
1.一种超高比表面积电催化涂层，其特征在于，由混合金属氧化物、富勒烯金属配合物组成，所述富勒烯金属配合物由富勒烯和金属离子反应得到，所述混合金属氧化物由具有电催化活性的金属氧化物和阀金属氧化物组成，其中所述电催化涂层中富勒烯金属配合物、具有电催化活性的金属氧化物、阀金属氧化物的质量占比为（1%-50%）：（30%-79%）：（20%-49%）。
2.根据权利要求1所述的一种超高比表面积电催化涂层，其特征在于，所述富勒烯金属配合物包括内包型富勒烯金属配合物、掺杂型富勒烯金属配合物、外接型富勒烯金属配合物。
3.根据权利要求1所述的一种超高比表面积电催化涂层，其特征在于，所述具有电催化活性的金属氧化物包括金、银、铂、钯、铑、钌、锰、镍、钴、铅、锡中的一种或多种金属氧化物。
4.根据权利要求1所述的一种超高比表面积电催化涂层，其特征在于，所述阀金属氧化物包括钛、钽、铌、锆、铪中的一种或多种金属氧化物。
5.一种电极，其特征在于，包括阀金属基材，在所述阀金属...
【专利技术属性】
技术研发人员：艾青云，俞非凡，金荣涛，
申请(专利权)人：江西斯坦德电极科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。