[发明专利]适用于外冷水处理的阳极材料、制备方法以及处理工艺

权利要求书

1.制备适用于外冷水处理的阳极材料的方法，其特征在于，所述阳极材料由内到外分别为基体层、中间层、催化氧化层，所述的基体层为经过处理的钛层，中间层为经离子溅射负载的TiN层，催化氧化层为经La、Sb、碳纳米点、十二烷基二甲基甜菜碱掺杂的IrO₂-RuO₂层，具体按照如下步骤实施：

步骤1，将钛基体层通过预处理得到表面具有均匀麻面的材料A；

步骤2，具体为：

步骤2.1，材料A的清洗

将步骤1处理后的材料A置于电弧离子镀机中清洗5~10min，其中，电弧离子镀机中的真空压力保持在18~22V，偏压为-750~-900V；

步骤2.2，TiN层的制备

采用离子溅射法将TiN层镀于步骤2.1清洗后的材料A上，在真空室内压力保持在0.2~0.4pa，弧压为18~22V，基体偏压-240~-260V的电弧离子镀机中沉积10~30min，得到材料B；

步骤3，通过热氧化分解法将负载溶液负载于材料B上，得到材料C，即就是适用于外冷水处理的阳极材料，所述负载溶液为H₂IrCl₆·6H₂O、RuCl₃、NaF、十二烷基二甲基甜菜碱、SbCl₃、La（NO₃）₃以及无水乙醇、正丁醇、异丙醇以及碳纳米点溶液的混合液。

2.根据权利要求1所述的制备适用于外冷水处理的阳极材料的方法，其特征在于，所述步骤1具体为：

步骤1.1，钛基体的打磨与清洗

将钛基体通过不同目数的砂纸进行机械打磨，直到钛基体表面光滑发亮，将打磨后的钛基体用超纯水清洗数次，自然晾干备用；

步骤1.2，钛基体的去油

将步骤1.1处理后的钛基体放入质量分数为3~15%的NaOH中，浸泡时溶液温度保持在90~99℃，浸泡时间控制在60~180min，将浸泡后的钛基体用超纯水清洗数次，自然晾干备用；

步骤1.3，钛基体的刻蚀

将步骤1.2处理后的钛基体浸泡于质量分数为3~15%的草酸溶液中进行刻蚀，浸泡时温度保持在90~99℃，浸泡时间为60~180min，将浸泡结束后的钛基体用超纯水清洗数次，得到具有均匀麻面的材料A，自然晾干备用。

3.根据权利要求1所述的制备适用于外冷水处理的阳极材料的方法，其特征在于，所述步骤3具体为：

步骤3.1、材料B的涂覆与烘干

将负载溶液均匀涂覆于步骤2.2中的材料B上，将涂覆过的材料B置于烘箱中烘干，烘箱温度范围为50~120℃，烘干后自然冷却至室温；

步骤3.2、材料B的煅烧；

将经步骤3.1处理的材料B置于加热设备中进行煅烧，从室温升至400~550℃煅烧15~45min，升温速率为1~8℃/min，然后冷却至室温，将冷却后的材料再继续执行步骤3.1-3.2，

步骤3.3，步骤3.1与步骤3.2重复进行5~10次，最后一次待材料冷却后用清水清洗数次，适用于外冷水处理的阳极材料。

4.根据权利要求3所述的制备适用于外冷水处理的阳极材料的方法，其特征在于，所述负载溶液中以无水乙醇、正丁醇、异丙醇为溶剂，无水乙醇、正丁醇、异丙醇的体积比1:1:1，然后溶剂中加入H₂IrCl₆·6H₂O、RuCl₃、NaF、十二烷基二甲基甜菜碱、SbCl₃、La（NO₃）₃以及碳纳米点溶液，其中，H₂IrCl₆·6H₂O的浓度为0.25~0.5mol/L、RuCl₃的浓度为0.5~1mol/L、NaF的浓度为0.001~0.002mol/L、十二烷基二甲基甜菜碱的浓度为0.05~0.1g/L，SbCl₃的浓度为0.05~0.1mol/L、La（NO₃）₃的浓度为0.01~0.05mol/L，碳纳米点溶液的含量为：100mL待负载溶液中含5~15mL碳纳米点溶液。

5.适用于外冷水处理的处理工艺，其特征在于，具体为：在过滤和软化之间增加旁路进行电化学处理，使得经过过滤的补水一部分直接进行软化，一部分经过电化学处理之后在进行软化，在反渗透和外冷水循环系统之间增加旁路进行电化学处理，即就是经过反渗透的补水一部分直接进行外冷水循环系统处理，一部分经过电化学处理之后再进行外冷水循环系统处理，所述电化学处理采用的阳极材料为权利要求4制备的阳极材料，阴极为导电材料，电流密度范围为1~20mA/cm²，PH范围为6~9，温度范围为15~45℃。