[实用新型]一种金属氧化物涂层电极

说明书

技术领域

本申请涉及一种金属氧化物涂层电极，属于电化学工程领域。

背景技术

电化学工业和电冶金工业都离不开电极，电极材料的选择极为重要。现有的涂层钛电极以金属钛作为电极基层，其表面涂覆以铂族金属氧化物为主要组分的活性涂层。目前有关涂层钛电极的理论研究和发明已有很多报道，其目的无外乎是提高电极的电催化性能和使用寿命。影响涂层钛电极的寿命有两个方面：一是活性层的活性溶解，二是钛基体的氧化致钝；该活性层一般存在表面裂纹，电解液通过表面裂纹，腐蚀电极基体，电极在使用过程中，由于电解液渗透，电极基体表面易形成一层绝缘层，隔离活性层和电极基体，使电极失效。而有关抑制基层的氧化致钝造成电极失效，有关文献提出，通过增加活性层的涂刷次数，增加活性层的厚度，来降低钛基层的氧化致钝时间，这无疑大大提高了电极的制造成本，而且从最终效果来说对电极寿命的提高也是有限的。

发明内容

本实用新型的目的在于，提供一种设置中间层和保护层的金属氧化物涂层电极，提高基层和活性层的结合力，同时有效减缓电解液对电极的腐蚀，保证电极的电催化性能，延长电极使用寿命。

本申请的金属氧化物涂层电极包括：电极基层和活性层，所述电极基层和活性层之间，还设置有中间层，中间层涂覆在电极基层上，活性层涂覆在中间层上；所述活性层表面具有铱保护层。

所述电极基层由钛、钽、铌、锆、钨、铝或不锈钢材料中的一种制成，并经过去油污和酸蚀刻。

所述中间层是以含有铂族金属化合物的溶液浸渍钛基金属陶瓷化合物的纳米粉体制得的涂覆液，并涂覆在金属基层上，经干燥、氧化热分解得到的产物。其中铂族金属为Ru、Rh、Pd、Os、Ir或Pt中的一种或几种；钛基金属陶瓷化合物纳米粉体选自钛的硼化物、碳化物、氮化物、碳氮物、氧硼物和氧碳物中的一种或几种；并且中间涂覆液中铂族金属与钛的摩尔比为4：1~1：4。

所述活性层为贵金属氧化物层，厚度为6~9μm；所述铱保护层厚度为1.5μm。

本实用新型得到的涂层电极，在基层和活性层中间，涂覆一层中间层，使得基层和活性层的结合力大大增强，延长了基层的氧化致钝时间，保证了电催化性能；同时，通过外层的铱保护层，细化涂层表面，减缓电解液对电极的腐蚀，延长了电极使用寿命。

附图说明

图1是本实用新型产品示意图。

其中：1为电极基层，2为中间层，3为活性层，4为铱保护层。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型公开了一种金属氧化物涂层电极，包括电极基层1，电极基层1表面具有中间层2，中间层2表面具有活性层3，活性层3表面具有铱保护层4；活性层厚度为6~9μm，铱保护层厚度为1.5μm；中间层2是含有铂族金属化合物的溶液浸渍钛基金属陶瓷化合物的纳米粉体形成的涂覆液，并涂覆在经过去油污和酸蚀刻处理的基层1上，经干燥后在400~600℃下氧化热分解得到；活性层3为Ir-Sn的氧化物，其比例为（15~45）：（85~55），烧结温度为320~480℃；铱保护层4为以铱为主的氧化物，铱占70~95%，烧结温度为500~700℃。

在基层和活性层中间，涂覆一层中间层，延长了基层的氧化致钝时间，保证了电催化性能；同时，通过外层的铱保护层，改善电极表面形貌，减缓电解液对电极的腐蚀，电极的使用寿命可延长5倍。