[发明专利]导电性金刚石电极、使用其的硫酸电解方法及硫酸电解装置

权利要求书

1.一种导电性金刚石电极，其包含导电性基体和覆盖所述导电性基体表面的导电性金刚石层，其中，

1)所述导电性金刚石层的厚度是1～25μm，

2)电位窗满足式(1)，

2.1V≤电位窗≤3.5V···(1)

3)通过拉曼光谱分析得到的金刚石成分A与非金刚石成分B的比(A/B)满足式(2)，

1.5＜A/B≤6.5···(2)

A＝拉曼光谱分析中波数1300cm^-1处的强度，

B＝拉曼光谱分析中波数1500cm^-1处的强度。

2.根据权利要求1所述的导电性金刚石电极，其中，所述导电性金刚石层包含1000～6000ppm的硼。

3.根据权利要求1或2所述的导电性金刚石电极，其中，所述导电性基体为硅基板。

4.一种硫酸电解方法，其包括：

通过隔膜划分出阳极室与阴极室，在所述阳极室内设置导电性金刚石阳极，在所述阴极室内设置阴极，分别从外部向所述阳极室及阴极室内供给含硫酸离子的电解液以进行电解，使所述阳极室内的阳极电解液中生成氧化性物质，

其中，使用权利要求1～3中任一项所述的导电性金刚石电极作为所述导电性金刚石电极，

并且，所述含硫酸离子的电解液是含有浓度为2～14mol/l的硫酸离子的溶液。

5.根据权利要求4所述的硫酸电解方法，其中，所述含硫酸离子的电解液是所含的酸浓度为4～28mol/l的溶液。

6.一种硫酸电解装置，该硫酸电解装置通过隔膜划分出阳极室与阴极室，在所述阳极室内设置导电性金刚石阳极，在所述阴极室内设置阴极，并分别从外部向所述阳极室及阴极室内供给含硫酸离子的电解液以进行电解，使所述阳极室内的阳极电解液中生成氧化性物质，

其中，作为所述导电性金刚石电极，使用了权利要求1～3中任一项所述的导电性金刚石电极，

并且，作为所述隔膜，使用了由氟树脂类阳离子交换膜或经过亲水化处理的多孔性氟类树脂膜形成的隔膜。

7.一种硫酸电解方法，其包括：

通过隔膜划分出阳极室与阴极室，在所述阳极室内设置导电性金刚石阳极，在所述阴极室内设置阴极，分别从外部向所述阳极室及阴极室内供给含硫酸离子的电解液以进行电解，使所述阳极室内的阳极电解液中生成氧化性物质，

其中，使用权利要求1～3中任一项所述的导电性金刚石电极作为所述导电性金刚石电极，

并且，在满足式(3)、式(4)的条件下对所述含硫酸离子的电解液进行电解，

100≤X≤10000···(3)

25＜Y＜250···(4)

X＝电流值/阳极液量(A/l)

Y＝电流密度(A/dm²)。

8.根据权利要求7所述的硫酸电解方法，其中，在满足式(5)的条件下对含硫酸离子的溶液进行电解，

18000≤Z≤1080000···(5)

Z＝每单位体积的电量(C/l)＝电流值×电解时间／阳极液量(A·s/l)。