[发明专利]电解煤浆制氢的阳极催化电极的制备方法

摘要

本发明涉及一种电解煤浆制氢的阳极催化电极的制备方法，特别是采用循环伏安法在基体钛的纳米多孔二氧化钛薄膜上沉积铂、钌、铱催化层的阳极催化电极的制备方法，属电化学沉积工艺技术领域。本发明制备方法的步骤包括：(1)金属钛基体的预处理；(2)钛基体表面层状多孔TiO₂薄膜的生成；(3)表面的清洗处理；(4)在TiO₂薄膜上进行贵金属催化层沉积；主要过程和步骤是在电解槽内，以硫酸为支持电介质，并加入贵金属催化剂溶液H₂PtCl₆6H₂O，RuCl₃，IrCl₃中的一种或两种。在－0.2V－0.5V电位范围内，以50mV/S的扫描速度在有超声震荡或磁力搅拌的条件下进行扫描，催化层的沉积厚度由扫描圈数进行控制。本发明方法制得的Ti/TiO₂－Pt－Ru、Ti/TiO₂－Pt－Ir复合电极为高活性催化电极，可提高电解电流密度及电解电流效率。

主权项

1.一种电解煤浆制氢的阳极催化电极的制备方法，其特征在于有以下的工艺过程和步骤：a.金属钛基体的预处理：首先将金属钛基体进行打磨抛光，随后放在丙酮中超声波除油5分钟，再用二次蒸馏水超声清洗，然后用一定浓度的氢氟酸处理1分钟，再用热的二次蒸馏水清洗干净，烘干备用；b.钛基表面层状多孔TiO2薄膜的制备：将上述预处理的钛基体放在电解槽内，在浓度为1mol/L的硫酸电解质中氧化5分钟，控制一定的电位，即直流电压120V，最终制得层状多孔TiO2膜；C.将上述制备态氧化膜再用低浓度(5％)的HF处理10秒钟，使氧化膜表面清洁，同时孔径也稍有变大；d.在TiO2薄膜上进行催化层沉积：在电解槽内，以铂片电极为对电极，饱和甘汞电极为参比电极，以硫酸为支持电介质，再加入事先配制好的一定浓度的氯铂酸，氯化钌或者氯化铱贵金属催化剂溶液。在-0.2V-0.5V电位范围内，以50mV/S的扫描速度在有超声震荡或磁力搅拌的条件下进行扫描，催化层的沉积厚度由扫描圈数进行控制。催化剂贵金属颗粒大小控制在100纳米一下；最终制得钛-氧化钛-贵金属催化层复合的阳极催化电极。