[发明专利]一种自组装膜修饰电极的制备方法

说明书

本发明公开了一种自组装膜修饰电极的制备方法，包括：1)将不锈钢板置于1～1.5mmol/L十烷基磷酸钠溶液中组装4～8h，制得单层十烷基磷酸钠修饰的不锈钢电极；2)将步骤1)制得的单层十烷基磷酸钠修饰的不锈钢电极置于浓度为1～2mmol/L的硝酸锆溶液中浸渍2～8h，取出后用氮气吹干；3)将步骤2)处理后的电极置于1～2mmol/L十烷基磷酸钠溶液中组装4～6h，即得所述自组装膜修饰电极。本发明将十烷基磷酸钠可作为阳离子缓蚀剂组装到不锈钢上，形成具有抗蚀性的单分子自组装膜，并在组装膜中引入锆离子，得到了更加致密的双层十烷基磷酸修饰膜，不锈钢的抗蚀性进一步增强。

技术领域

本发明涉及电极材料，具体涉及一种自组装膜修饰电极的制备方法。

背景技术

不锈钢具有优良的耐腐蚀性而受到广泛应用。不同成分的不锈钢组织在特定环境下的使用时可能发生应力腐蚀、晶间腐蚀、点腐蚀等，化学钝化和缓蚀剂是现时常用的化学防腐方法。化学钝化是在一定浓度的酸中，给定温度和时间，使不锈钢生成的钝化膜与溶解达到平衡，并最终形成一层致密的钝化膜，从而提高不锈钢的防腐能力的方法。然而，钝化工艺存在环保问题，还可能改变器材的精确尺寸及形状。缓蚀剂可在不锈钢表面吸附，虽然缓蚀剂可在不改变器材尺寸及形状的前提下提高抗腐蚀性能，但高效缓蚀剂往往具有毒性，导致其应用受到限制。又由于缓蚀剂浓度较低，外界环境的微小变化就会对体系造成较大的影响，进一步制约了缓蚀剂的进一步发展。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种耐腐蚀的电极的制备方法。

技术方案：一种自组装膜修饰电极的制备方法，该制备方法包括以下步骤：

1)将不锈钢板置于1～1.5mmol/L十烷基磷酸钠溶液中组装4～8h，制得单层十烷基磷酸钠修饰的不锈钢电极；

2)将步骤1)制得的单层十烷基磷酸钠修饰的不锈钢电极置于浓度为1～2mmol/L的硝酸锆溶液中浸渍2～8h，取出后用氮气吹干；

3)将步骤2)处理后的电极置于1～2mmol/L十烷基磷酸钠溶液中组装4～6h，即得自组装膜修饰电极。

优选地，上述制备方法还包括在步骤1)前对所述不锈钢板进行预处理的步骤，预处理的方法包括：将不锈钢板在砂纸上打磨后用氧化铝粉抛光至镜面，依序用无水乙醇和去离子水冲洗干净，然后置于3～5wt％NaCl溶液中，在-0.8～-0.9V下恒电位还原10～15min。

本发明使用的不锈钢板中各组分的含量为：C≤0.07wt％，Cr＝17～19wt％，Si≤0.01wt％，Mn≤2wt％，P≤0.035wt％，S≤0.03wt％，Ni＝8～11wt％，余量为Fe。

步骤1)中，所述不锈钢板的面积0.1～0.2cm²；步骤2)中，将步骤1)制得的单层十烷基磷酸钠修饰的不锈钢电极置于浓度为1～2mmol/L的硝酸锆溶液中浸渍的时间为4～8h。

有益效果：本发明将十烷基磷酸钠可作为阳离子缓蚀剂组装到不锈钢上，形成具有抗蚀性的单分子自组装膜。并在组装膜中引入锆离子，得到了更加致密的双层十烷基磷酸修饰膜，不锈钢的抗蚀性进一步增强。本发明的制备方法简单，成本低，制得的电极耐腐蚀性能较好，有希望大规模推广应用。

具体实施方式

实施例1

自组装膜修饰电极的制备方法包括以下步骤：

1)取面积为0.2cm²的不锈钢板，将不锈钢板在砂纸上打磨后用氧化铝粉抛光至镜面，依序用无水乙醇和去离子水冲洗干净，然后置于3wt％NaCl溶液中，在-0.9V下恒电位还原10min；将预处理过后的不锈钢板置于1mmol/L十烷基磷酸钠溶液中组装8h，制得单层十烷基磷酸钠修饰的不锈钢电极；