[发明专利]一种具有铈掺杂中间层的铅锑涂层钛阳极及其制备方法

权利要求书

1.一种具有铈掺杂中间层的铅锑涂层钛阳极，其特征在于，包括钛基体、铈掺杂的锡锑中间层，以及铅锑活性层，所述铈掺杂的锡锑中间层位于钛基体和铅锑活性层之间，所述铈掺杂的锡锑中间层是铈和锑分散在二氧化锡中；所述铅锑活性层的成分包括铅锑氧化物；

所述钛阳极的制备方法包括以下步骤：

(S1)钛基板预处理：钛基板经过打磨、清洗，蚀刻的预处理后备用；

(S2)中间层溶胶液配制：将锡源，有机酸分散在醇溶剂得分散液，先常温反应，再加热反应，冷却后得到锡溶胶液；将锑源溶于盐酸中，加入到所述锡溶胶液中，再加入铈源，混合反应得到中间层溶胶液，静置陈化备用；

(S3)铅锑活性层溶胶液配制：将锑源溶于有机酸的水溶液中，加入铅源和醇溶剂，常温反应后得到铅锑活性层溶胶液，静置陈化备用；加入醇溶剂时，还加入聚乙烯醇；聚乙烯醇的重均分子量为3000-5000 g/mol，聚乙烯醇的质量用量是铅源物质的量的0.02-0.04倍，单位g：mmol，铅源的物质的量以Pb计；

(S4)锡锑中间层的制备：将步骤(S2)的中间层溶胶液均匀涂覆在步骤(S1)的经过预处理的钛基板上，进行干燥和高温焙烧处理，反复进行多次涂覆-干燥-高温焙烧的处理，得到锡锑中间层；

(S5)铅锑活性层的制备：将步骤(S3)的铅锑活性层溶胶液均匀涂覆在步骤(S4)的锡锑中间层表面，进行干燥和高温焙烧处理，反复进行多次涂覆-干燥-高温焙烧的处理，得到铅锑活性层，即得所述具有铈掺杂中间层的铅锑涂层钛阳极。

2.根据权利要求1所述的具有铈掺杂中间层的铅锑涂层钛阳极，其特征在于，所述铈掺杂的锡锑中间层厚度为2-3μm，铅锑活性层厚度为3-10μm。

3.根据权利要求1所述的具有铈掺杂中间层的铅锑涂层钛阳极，其特征在于，所述铈掺杂的锡锑中间层中，Sb原子占比0.3-1.0%，Ce原子占比0.1-0.5%。

4.根据权利要求1所述的具有铈掺杂中间层的铅锑涂层钛阳极，其特征在于，所述铅锑活性层中Pb和Sb元素的摩尔比为3-5:2。

5.根据权利要求1所述的具有铈掺杂中间层的铅锑涂层钛阳极，其特征在于，步骤(S2)和(S3)中，所述锡源选自SnCl₄，Sn(NO₃)₄，四丁基锡中的至少一种；所述锑源是Sb₂O₃；所述铈源为Ce(NO₃)₃；所述铅源为可溶性的铅盐；所述有机酸为柠檬酸、苹果酸、醋酸中的至少一种；所述醇溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇，正丁醇中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的具有铈掺杂中间层的铅锑涂层钛阳极，其特征在于，步骤(S2)中，锡源，锑源的用量按照满足体系中Sn：Sb：Ce的摩尔比为100：10-15：2.5-5。

7.根据权利要求1所述的具有铈掺杂中间层的铅锑涂层钛阳极，其特征在于，步骤(S3)中，锑源和铅源的摩尔比按照满足体系中Sb：Pb摩尔比为1：8.5-10.6。

8.根据权利要求7所述的具有铈掺杂中间层的铅锑涂层钛阳极，其特征在于，步骤(S3)中，锑源和铅源的摩尔比按照满足体系中Sb：Pb摩尔比为1：9.1-9.8。