[发明专利]一种臭氧电解池阳极催化剂膜板的制备方法

摘要

本发明采用聚四氟乙烯作为阳极催化剂膜板的骨架板，成本较低，而且聚四氟乙烯本身具有耐腐蚀的特性，其构造成网孔板的形态，即具有较大的接触面积，而且还保证了应有的物理强度，使得阳极膜板的更换和拆卸更为简单和便捷。聚四氟乙烯网孔板进过了激光刻蚀和等离子极化处理，在聚四氟乙烯网孔板上形成了便于容纳和沉积碳纳米管—二氧化铅复合材料的能力，激光刻蚀可以在聚四氟乙烯网孔板上形成凹坑，激光处理和等离子极化处理还可以提高聚四氟乙烯表面的活化能，通过分子键力使得碳纳米管—二氧化铅复合材料在聚四氟乙烯网孔板上的结合更为紧密，而且没有外界其他因素的干扰，使得催化作用更为纯粹。

主权项

1.一种臭氧电解池阳极催化剂膜板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）制备碳纳米管的分散液，将碳纳米管分散在去离子水中，配制成15‑30mg/ml的碳纳米管分散液；（2）制备可溶性铅盐溶液，将可溶性铅盐溶解在去离子水中配制成饱和铅盐溶液；（3）制备碱性溶液，碱性溶液的浓度为15‑20mg/ml；（4） 将碳纳米管分散液、碱性溶液以及铅盐溶液加入到反应釜中进行混合反应，所述碳纳米管分散液、碱性溶液以及铅盐溶液的体积比为5‑15：5‑10：75‑90；水浴保持温度50‑80℃并持续搅拌24‑48小时；取出反应后的混合溶液，在烧瓶中进行50‑100℃低温蒸馏，直至溶剂去除，取出反应物，反复进行数次酸洗、水洗，最后用去离子水冲洗，直至物料洗涤液呈中性，再进入烘箱烘干，得到碳纳米管‑铅复合材料；（5）准备聚四氟乙烯网孔板，所述聚四氟乙烯网孔板上的网孔规格为500‑800目；（6）对步骤（5）中制得的聚四氟乙烯网孔板进行双面激光刻蚀处理，所述激光刻蚀处理所采用的激光波长为200‑400nm，激光发生器的最大功率为10‑20W，激光发生器的重复频率为50‑150KHz，激光发生器脉冲宽度为30‑80ns，进给速度为8‑15cm/min，激光发生器能量密度为10‑20J/cm2,聚四氟乙烯网孔板的两面出现大量凹坑，所述凹坑的深度为70‑200微米，凹坑直径为80‑160微米，相邻凹坑之间的间距为100‑300微米，聚四氟乙烯网孔板的孔隙率为30%‑65%；（7）对步骤（6）中刻蚀后得到的聚四氟乙烯网孔板进行极化处理，得到极化的聚四氟乙烯网孔板；（8）将步骤（4）中制备得到的碳纳米管‑铅复合材料重新分散在去离子水中，经超声搅拌24‑48小时，制备得到碳纳米管‑铅复合材料的饱和分散液；（9）将步骤（7）中得到的聚四氟乙烯网孔板浸没到步骤（8）中得到的碳纳米管‑铅复合材料的饱和分散液中，保持3‑10分钟后取出，在室温下自然风干，而后用去离子水反复洗涤，并进行低温干燥，得到涂覆有碳纳米管‑铅复合材料的聚四氟乙烯网孔板，即为臭氧电解池阳极催化剂膜片。