[发明专利]一种钛基梯度钌涂层阳极的制备方法及应用

权利要求书

1.一种钛基梯度钌涂层阳极的制备方法，其特征在于该方法按以下步骤进行：

一、对钛基体预处理：

将网状或片状钛基体进行喷砂处理，再将喷砂处理过的钛基体用温度为80～95℃、质量百分浓度为10％～15％的草酸水溶液浸渍10～60分钟，最后用清水将钛基体冲洗干净、干燥，完成预处理；

二、配制不同组分的涂层液：

(1)底层涂层液：按金属的摩尔百分比称取25％～35％可溶性钌盐和65％～75％可溶性钛盐，再称取占可溶性钌盐和可溶性钛盐总质量的0.2％～2％淀粉和0.1％～0.8％的洗衣粉，将可溶性钌盐、可溶性钛盐、淀粉与洗衣粉混合均匀，得到溶质A；按溶质A的浓度为30～60g/L将水加入到溶质A中，混合均匀，得到底层涂层液；

(2)中间层涂层液：按金属摩尔百分比称取60％～80％可溶性钌盐和20％～40％掺杂金属可溶性盐，再称取淀粉，其中淀粉的质量为可溶性钌盐和掺杂金属可溶性盐总质量的0.2％～2％；将可溶性钌盐、掺杂金属可溶性盐和淀粉混合均匀，得到溶质B；按溶质B的浓度为30～60g/L将水加入到溶质B中，混合均匀，得到中间层涂层液；其中所述的掺杂金属可溶性盐为铬、铁、钴或镍元素的氯化物、硫酸盐或硝酸盐；

(3)表层涂层液：按金属摩尔百分比称取80％～100％可溶性钌盐和0％～20％的可溶性铱源或铂源，并混合均匀，得到溶质C；按溶质C的浓度为30～60g/L将水加入到溶质C中，混合均匀，得到表层涂层液；

三、在钛基体表面制备具有催化活性的涂层：

(1)将底层涂层液涂覆到预处理后的钛基体上，放在温度为80～200℃的烘箱中烘干5～10min；再放入高温炉中，在温度为400～600℃的条件下烧结20min～120min，重复涂覆、烘干和烧结的操作0～3次，完成底层的制备；

(2)将中间层涂层液涂覆到底层上，放在温度为80～200℃的烘箱中烘干5～10min；再放入高温炉中，在温度为400～600℃的条件下烧结20min～120min，重复涂覆、烘干和烧结的操作0～6次，完成中间层的制备；

(3)将表层涂层液涂覆到中间层上，放在温度为80～200℃的烘箱中烘干5～10min；再放入高温炉中，在温度为500～650℃的条件下烧结20min～120min，重复涂覆、烘干和烧结的操作0～6次，完成表层的制备，得到钛基梯度钌涂层阳极。

2.根据权利要求1所述的一种钛基梯度钌涂层阳极的制备方法，其特征在于步骤二(1)中所述的可溶性钌盐为RuCl₃、水合五氯钌酸钾或六氯钌酸胺。

3.根据权利要求1或2所述的一种钛基梯度钌涂层阳极的制备方法，其特征在于步骤二(1)中所述的可溶性钛盐为TiCl₄或钛酸四丁酯。

4.根据权利要求1或2所述的一种钛基梯度钌涂层阳极的制备方法，其特征在于步骤二(2)中所述的掺杂金属可溶性盐为CrCl₃·6H₂O、FeCl₂、FeCl₂·4H₂O、FeCl₃、FeCl₃·6H₂O、CoCl₃·6H₂O、NiCl₂、NiCl₂·6H₂O、SnCl₂、SnCl₂·2H₂O或无水SnCl₄。

5.根据权利要求1或2所述的一种钛基梯度钌涂层阳极的制备方法，其特征在于步骤二(3)中所述的可溶性铱源为氯铱酸，可溶性铂源为氯铂酸。