[发明专利]一种氟化物熔盐用Ni/NiF2

说明书

本发明提供一种氟化物熔盐用Ni/NiF₂参比电极及其制备方法，包括刚玉管、镍丝、内参比盐和密封塞；所述内参比盐设置在刚玉管内，所述密封塞设置在刚玉管的开口处，所述镍丝穿过密封塞设在在刚玉管内，所述刚玉管封口端为薄膜；所述薄膜的厚度为0.05‑0.2mm；本发明的Ni/NiF₂参比电极加工制作简单；通过阳极溶解的方法直接制备NiF₂，成本低廉；将刚玉管的封口端0.2‑0.5cm处打磨成厚度约为0.05‑0.2mm的薄膜，既实现了离子导通，又保证了电极电位的重现性和稳定性；插入熔盐30min，电极电位趋于稳定；使用寿命长达100h，既可以单次使用也可以反复多次使用；使用后保存比较容易。

技术领域

本发明涉及一种参比电极及其制备方法，尤其涉及一种氟化物熔盐用Ni/NiF₂参比电极及其制备方法，属于电冶金和乏燃料干法后处理等领域。

背景技术

在电化学参数的测量中,参比电极是不可或缺的，市售的参比电极种类也很多，但都是常温条件下、多为在水溶液体系中使用。高温熔盐体系研究中目前尚无通用的参比电极。主要原因是熔盐体系的复杂性，能构成熔盐的阳离子有80余种，阴离子有30余种，组合成的熔盐多达2400余种，如此复杂的体系很难找到通用的参比电极，市场上也很难找到用于熔盐体系的参比电极。

氟化物熔盐中常用的参比电极有以隔膜材料为套管的Ni/NiF₂参比电极，以氟化镧单晶为隔膜材料的Ni/NiF₂参比电极，或者将Pt，W，Mo等耐高温的惰性金属直接插入熔盐中作准参比电极使用。Ni/NiF₂参比电极制备过程中，无水氟化镍(NiF₂)和氟化镧单晶的制备困难，造价高，限制了其推广使用。而金属参比电极一般没有可逆的电对，稳定性受到限制，因此这种金属电极也称赝参比电极。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种简单、直接制备的氟化物熔盐用Ni/NiF₂参比电极及其制备方法。

本发明的目的是这样实现的：

一种氟化物熔盐用Ni/NiF₂参比电极，包括刚玉管、镍丝、内参比盐和密封塞；所述内参比盐设置在刚玉管内，所述密封塞设置在刚玉管的开口处，所述镍丝穿过密封塞设在在刚玉管内，所述刚玉管封口端为薄膜；所述薄膜的厚度为0.05-0.2mm。

本发明还包括这样一些特征：

1.所述薄膜设置在刚玉管封口端0.2-0.5cm处；

2.所述刚玉管的材质为氧化铝，外径为8-10mm，壁厚为1-2mm；

3.所述镍丝为螺旋结构，直径为0.5-2mm；

4.所述内参比盐为氟化物及其混合物。

一种氟化物熔盐用Ni/NiF₂参比电极的制备方法，包括如下步骤：刚玉管的处理：将刚玉管的封口端打磨成薄膜；镍丝的处理：将镍丝打磨、洗涤后插入刚玉管中，置于真空干燥箱中干燥备用；内参比盐的称取：称取氟化物熔盐研磨混合均匀后装入刚玉管，置于恒温干燥箱恒温300℃干燥24h；将刚玉管用密封塞封口密封；Ni丝的阳极溶解及Ni/NiF₂参比电极的制备：将外熔盐放入刚玉坩埚中，将刚玉坩埚放入恒温873K的井式炉中熔融，然后将套有刚玉套管的钨丝和装有镍丝、内参比盐、密封塞的刚玉管插入熔融盐中，镍丝和钨丝分别连接稳压电源的阳极和阴极，通电进行恒电流电解，金属镍在氟化物熔盐中发生阳极溶解反应： Ni-2e^-＝Ni²⁺。

所述薄膜位于刚玉管封口端0.2-0.5cm处且薄膜的厚度0.05-0.2mm；

所述镍丝为螺旋状；