[发明专利]一种氢氧化镁膜层及其制备方法与系统

权利要求书

1.一种氢氧化镁膜层的制备方法，其特征在于包括：

至少使作为阴极的导电金属基底、阳极与电解液共同构建电化学反应体系，其中，所述电解液包括包含镁离子；

使所述电化学反应体系通电进行电解，并且在电解过程中，向所述电解液中同时连续补充添加剂、碱液和硝酸根离子，所述添加剂包括黄原胶以及葡萄糖或葡萄糖衍生物的组合，并始终保持所述电解液中黄原胶的浓度为0.1～20 ppm，葡萄糖或葡萄糖衍生物的浓度为0.1～20 ppm，且始终保持所述电解液的pH值为1.0～4.5；促使氢氧化镁膜层向紧密片状排列结构生长，从而在所述阴极表面沉积形成厚度均匀、与导电金属基底结合牢固的氢氧化镁膜层，其中，所述阴极的电极电位在-1.8V以上，所述电解的时间为1min～6h。

2. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述镁离子来源于镁盐，所述镁盐包括氯化镁、硝酸镁、硫酸镁中的任意一种或两种以上的组合；和/或，所述电解液中镁离子的浓度为0.01 mol/L～5 mol/L。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述葡萄糖衍生物包括葡萄糖酸和/或葡萄糖酸盐，所述葡萄糖酸盐包括葡萄糖酸钾和/或葡萄糖酸钠。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述碱液包括氢氧化钠、碳酸氢钠、氨水中的任意一种或两种以上的组合。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述硝酸根离子来源于硝酸盐，所述硝酸盐包括硝酸钾和/或硝酸钠；和/或，在电解过程中，始终保持所述电解液中镁离子与硝酸根离子的浓度比值为1:1.1～1:5。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述电化学反应体系为双电极或三电极体系；

和/或，所述阳极包括铅板、铂片或涂覆有防护涂层的钛板。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：当所述电化学反应体系为三电极体系时，所述电化学反应体系还包括参比电极，所述参比电极为Ag/AgCl电极。

8. 根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：在电解过程中，相对于所述参比电极，所述阴极的电极电位为-1.8 V～-0.3 V，所述电解的时间为1min～6h，所述电解液的温度为5℃～20℃。

9.由权利要求1-8中任一项所述方法制备的氢氧化镁膜层，所述氢氧化镁膜层具有紧密片状排列结构且含有空隙。

10.根据权利要求9所述的氢氧化镁膜层，其特征在于：所述氢氧化镁膜层的厚度为500nm~20µm。

11.一种氢氧化镁膜层的制备系统，其特征在于包括：

电化学反应体系，包括作为阴极的导电金属基底、阳极与电解液，其中，所述电解液包括包含镁离子；

添加剂补充系统，其至少用以在对所述电化学反应体系通电进行电解的过程中向所述电解液中连续补充添加剂，所述添加剂包括黄原胶以及葡萄糖或其衍生物的组合；

碱液补充系统，其至少用以在对所述电化学反应体系通电进行电解的过程中向所述电解液中连续补充碱液，以控制电解液的pH值；

硝酸根离子补充系统，其至少用以在对所述电化学反应体系通电进行电解的过程中向所述电解液中连续补充硝酸根离子，以消耗阴极表面析出的氢气；

低温控制系统，其至少用以在对所述电化学反应体系通电进行电解的过程中对电解液的温度进行控制；

时间控制系统，其至少用以在对所述电化学反应体系通电进行电解的过程中对电解时间进行控制；以及，

电极电势控制系统，其至少用以在对所述电化学反应体系通电进行电解的过程中对阴极的电极电势进行控制。