本申請(qǐng)涉及電催化的,特別涉及一種陽(yáng)極板修飾液及其制備方法、陽(yáng)極板及其制備方法、活氧水發(fā)生器。
背景技術(shù):
1、活氧水是通過(guò)將臭氧溶解在水中制成的一種高氧化性水溶液。由于臭氧具有強(qiáng)氧化性和廣譜殺菌能力,活氧水被廣泛應(yīng)用于醫(yī)療衛(wèi)生、食品加工、飲用水處理、家庭和公共場(chǎng)所消毒以及農(nóng)業(yè)領(lǐng)域。
2、目前,人工制備臭氧的方法主要采用電解法。電解法是利用低壓直流電源直接電解水生成活氧水,這一過(guò)程的關(guān)鍵在于陽(yáng)極配方及其制造工藝。然而,傳統(tǒng)的電解技術(shù)存在多方面的不足:(1)電解水生成臭氧的濃度難以控制,在電導(dǎo)率較低的介質(zhì)中電解性能不穩(wěn)定且效率低;(2)金屬氧化層工藝差,貴金屬附著力差易析出,進(jìn)而引起重金屬污染,且使用壽命較短。這些技術(shù)問題限制了活氧水的應(yīng)用和推廣。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、基于此,有必要提供一種陽(yáng)極板修飾液及其制備方法、陽(yáng)極板及其制備方法、活氧水發(fā)生器,以改善現(xiàn)有陽(yáng)極板的配方及其制備工藝不匹配,所得陽(yáng)極板電解性能差、壽命短的問題。
2、本申請(qǐng)第一方面,提供一種陽(yáng)極板修飾液,包括錫離子、銻離子、鎳離子、檸檬酸以及溶劑,所述陽(yáng)極板修飾液中,錫元素、銻元素和鎳元素的摩爾比為40~54:5~10:1。
3、在一些實(shí)施方式中,鎳元素和檸檬酸的摩爾比為1:100~200。
4、在一些實(shí)施方式中,鎳元素的摩爾濃度為0.06mol/l~0.18mol/l;和/或
5、銻元素的摩爾濃度為:0.6mol/l~0.9mol/l;和/或
6、錫元素的摩爾濃度為:4mol/l~6mol/l。
7、本申請(qǐng)第二方面,提供一種本申請(qǐng)第一方面提供的陽(yáng)極板修飾液的制備方法,包括以下步驟:
8、將錫源、銻源、鎳源以及檸檬酸溶于溶劑中,其中錫元素、銻元素和鎳元素的摩爾比為:40~54:5~10:1。
9、本申請(qǐng)第三方面,提供一種陽(yáng)極板的制備方法,包括以下步驟:
10、對(duì)鈦基板進(jìn)行移液-第一燒結(jié)處理,再進(jìn)行移液-第二燒結(jié)處理;
11、所述移液-第一燒結(jié)處理包括:將本申請(qǐng)第二方面提供的陽(yáng)極板修飾液轉(zhuǎn)移到鈦基板表面,并進(jìn)行第一燒結(jié)處理;
12、所述移液-第二燒結(jié)處理包括:將本申請(qǐng)第二方面提供的陽(yáng)極板修飾液轉(zhuǎn)移到所述移液-第一燒結(jié)處理之后的鈦基板表面,并進(jìn)行第二燒結(jié)處理;
13、所述第二燒結(jié)處理的燒結(jié)溫度高于所述第一燒結(jié)處理的燒結(jié)溫度。
14、在一些實(shí)施方式中,所述第一燒結(jié)處理的溫度為430℃~460℃;和/或,
15、所述第一燒結(jié)處理的時(shí)間為8min~12min;和/或,
16、所述第二燒結(jié)處理的溫度為525℃~560℃;和/或,
17、所述第二燒結(jié)處理的時(shí)間為40min~80min。
18、在一些實(shí)施方式中,所述移液-第一燒結(jié)處理還包括:所述第一燒結(jié)處理之前,對(duì)移液之后的鈦基板進(jìn)行第一預(yù)熱處理,所述第一預(yù)熱處理的溫度為80℃~120℃,所述第一預(yù)熱處理的時(shí)間為8min~10min;和/或,
19、所述移液-第二燒結(jié)處理還包括:所述第二燒結(jié)處理之前,對(duì)移液之后的鈦基板進(jìn)行第二預(yù)熱處理,所述第二預(yù)熱處理的溫度為80℃~120℃,所述第二預(yù)熱處理的時(shí)間為8min~10min。
20、在一些實(shí)施方式中,重復(fù)移液-第一燒結(jié)處理2~6次。
21、本申請(qǐng)第四方面,提供一種陽(yáng)極板,采用本申請(qǐng)第三方面提供的陽(yáng)極板的制備方法制得。
22、本申請(qǐng)第五方面,提供一種活氧水發(fā)生器,包括陽(yáng)極板、陰極板以及電解槽,所述陽(yáng)極板為本申請(qǐng)第四方面提供的陽(yáng)極板,所述陽(yáng)極板與所述陰極板置于所述電解槽中,所述陽(yáng)極板與所述陰極板間隔相對(duì)設(shè)置。
23、上述陽(yáng)極板修飾液通過(guò)優(yōu)化錫元素、銻元素和鎳元素的摩爾比,使后續(xù)制備的陽(yáng)極板具有了優(yōu)異的電解水制備臭氧的性能,并使活氧水發(fā)生器在較低電導(dǎo)率的介質(zhì)中仍能穩(wěn)定地電解水制備臭氧。通過(guò)使用檸檬酸替代鹽酸,不僅降低了生產(chǎn)過(guò)程的安全風(fēng)險(xiǎn),還獲得了均勻性好的陽(yáng)極板修飾液,有助于提高陽(yáng)極板表面的金屬氧化層的均勻性,從而提高陽(yáng)極板的催化電解效率以及穩(wěn)定性。
24、上述陽(yáng)極板的制備方法通過(guò)采用移液-燒結(jié)過(guò)程中的合適刷涂工藝和燒結(jié)工藝,獲得了均勻性更好、附著力較強(qiáng)的金屬氧化層,進(jìn)一步提高了陽(yáng)極板的電解性能和使用壽命。
1.一種陽(yáng)極板修飾液,其特征在于,包括錫離子、銻離子、鎳離子、檸檬酸以及溶劑,所述陽(yáng)極板修飾液中,錫元素、銻元素和鎳元素的摩爾比為40~54:5~10:1。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陽(yáng)極板修飾液,其特征在于,鎳元素和檸檬酸的摩爾比為1:100~200。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的陽(yáng)極板修飾液,其特征在于,
4.一種陽(yáng)極板修飾液的制備方法,其特征在于,包括以下步驟:
5.一種陽(yáng)極板的制備方法,其特征在于,包括以下步驟:
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的陽(yáng)極板的制備方法,其特征在于,所述第一燒結(jié)處理的溫度為430℃~460℃;和/或,
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的陽(yáng)極板的制備方法,其特征在于,所述移液-第一燒結(jié)處理還包括:所述第一燒結(jié)處理之前,對(duì)移液之后的鈦基板進(jìn)行第一預(yù)熱處理,所述第一預(yù)熱處理的溫度為80℃~120℃,所述第一預(yù)熱處理的時(shí)間為8min~10min;和/或,
8.根據(jù)權(quán)利要求5~7任一項(xiàng)所述的陽(yáng)極板的制備方法,其特征在于,重復(fù)移液-第一燒結(jié)處理2~6次。
9.一種陽(yáng)極板,其特征在于,采用如權(quán)利要求5~8任一項(xiàng)所述的陽(yáng)極板的制備方法制得。
10.一種活氧水發(fā)生器,其特征在于,包括陽(yáng)極板、陰極板以及電解槽,所述陽(yáng)極板為權(quán)利要求9所述的陽(yáng)極板,所述陽(yáng)極板與所述陰極板置于所述電解槽中,所述陽(yáng)極板與所述陰極板間隔相對(duì)設(shè)置。