專利名稱：復(fù)極式板狀金屬氧化物電極消除應(yīng)力的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電化學(xué)方法制備金屬氧化物電極技術(shù)領(lǐng)域，具體地指一種復(fù)極式板狀金屬氧化物電極消除應(yīng)力的方法。
背景技術(shù)：
高濃度有毒性難生化降解的有機(jī)物廢水，一直是我國(guó)污水治理的重點(diǎn)和難點(diǎn)。采用電化學(xué)高級(jí)氧化技術(shù)治理這些難降解的污水，已經(jīng)成為廢水處理領(lǐng)域的熱門研究。 電化學(xué)高級(jí)氧化水處理技術(shù)的關(guān)鍵有三點(diǎn)一是電極，二是電解槽結(jié)構(gòu)，三是電源配置，其中技術(shù)的核心是電極。用作電極的材料主要有金屬材料、碳素材料、金屬氧化物材料和非金屬化合物材料等。在金屬材料電極領(lǐng)域，目前，常用的是單極式板狀金屬氧化物電極，這種單極式板狀金屬氧化物電極，是采用單極式電路進(jìn)行電沉積而得到的，它的兩面是同一種材料在電沉積過(guò)程中不存在應(yīng)力變形問(wèn)題。制備單極式板狀金屬氧化物電極的電沉積電路為單極式電路，其多組陰/陽(yáng)極需要并聯(lián)供電，存在電流大，供電電源造價(jià)高，系統(tǒng)復(fù)雜，經(jīng)濟(jì)可行性差的缺陷。同樣地，單極式電解槽也是多組陰/陽(yáng)極并聯(lián)供電，也存在電流大，供電電源造價(jià)高，系統(tǒng)復(fù)雜，經(jīng)濟(jì)可行性差的缺陷。為了改進(jìn)電解槽的性能，復(fù)極式板狀金屬氧化物電極已處在研究階段，和單級(jí)式板狀金屬氧化物電極不同，復(fù)極式板狀金屬氧化物電極的一面為陽(yáng)極另一面為陰極。陽(yáng)極面和陰極面不是同一種材料。制備復(fù)極式板狀金屬氧化物電極的電沉積電路為復(fù)極式電路，電沉積槽只需要陰/陽(yáng)極兩個(gè)端點(diǎn)連接電源。將復(fù)極式板狀金屬氧化物電極置于電解槽中使用時(shí)，僅需將多個(gè)電極的陽(yáng)極面朝向相同的方向排列。同樣地，復(fù)極式電解槽也是只需要陰/陽(yáng)極兩個(gè)端點(diǎn)連接電源。實(shí)踐表明，復(fù)極式板狀金屬氧化物電極的電沉積槽及。復(fù)極式板狀金屬氧化物電解槽都能實(shí)現(xiàn)低電流，高電壓運(yùn)行，系統(tǒng)簡(jiǎn)單，可控性好，經(jīng)濟(jì)可行性好。但是采用復(fù)極式電路電解必然要用板狀電極而不能用網(wǎng)狀電極。由于復(fù)極式電解槽所采用的板狀金屬氧化物電極只能進(jìn)行單面電沉積，而金屬板單面電沉積不可避免地要產(chǎn)生應(yīng)力變形，而且金屬板面積越大產(chǎn)生的應(yīng)力變形越大，使所制備的電極由平面變成凹面。很明顯，呈凹面的電極勢(shì)必影響電解槽的極板間距，繼而影響電化學(xué)的電流分布、電流效率；另外，由于應(yīng)力較大或應(yīng)力集中，還會(huì)使電沉積層起泡、開(kāi)裂甚至脫落，以致使板狀金屬氧化物電極失效。因此，以金屬板為基材，采用單面電沉積工藝制備板狀金屬氧化物電極，必須要解決金屬板的應(yīng)力變形問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)制備的板狀金屬氧化物電極在單面電沉積后易發(fā)生應(yīng)力變形的缺陷，提供一種能夠快速、高效且簡(jiǎn)便的復(fù)極式板狀金屬氧化物電極消除應(yīng)力的方法，使得金屬板在經(jīng)過(guò)本方法處理后，在單面電沉積的過(guò)程中得以均勻沉積，完成電沉積之后電極板面平整，電催化性能優(yōu)良，并消除了制作過(guò)程中產(chǎn)生的變形應(yīng)力。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所提供的復(fù)極式板狀金屬氧化物電極消除應(yīng)力的方法，包括以下步驟(I)準(zhǔn)備待制作成電極的金屬板；(2)將金屬板的任意一面，加工成若干個(gè)凸出小平面，小平面分布在金屬板的同一表面上；(3)將完成凸出小平面加工的金屬板清洗干凈后，對(duì)金屬板上小平面所在的一面進(jìn)行單面電沉積，得到平整的具有單面電催化層的板狀金屬氧化物電極?？蛇x地，所述金屬板為單組分金屬板或多組分合金板。優(yōu)選地，所述金屬板為鈦板、不銹鋼板、高硅鑄鐵板或碳鋼板。 優(yōu)選地,所述小平面的面積大小為I 30000平方毫米?？蛇x地，所述小平面的形狀為正方形、長(zhǎng)方形、菱形、三角形、多邊形、或圓形。本發(fā)明的有益效果通過(guò)復(fù)極式板狀金屬氧化物電極消除應(yīng)力的方法可以在短時(shí)間內(nèi)完成金屬板基材的內(nèi)應(yīng)力消除，消除效果達(dá)到90%以上，該方法簡(jiǎn)單、不需要特殊器械、縮短了生產(chǎn)周期、高效可行，特別適合鈦基電催化陽(yáng)極板單面電沉積的工業(yè)化制備，本方法所制得的復(fù)極式板狀金屬氧化物電極表面平整，電催化層沉積均勻，不起泡、無(wú)空洞、無(wú)裂紋、無(wú)脫落，牢牢地附著在金屬板表面，具有優(yōu)良的電催化性能。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。實(shí)施例I以厚度為I毫米的純金屬鈦板為基材，按長(zhǎng)500毫米，寬400毫米的定尺剪裁出來(lái)。再取其任意一面按15毫米X15毫米的尺寸加工正方形凸出小平面，所述正方形凸出小平面的加工溝槽深度為O. 4毫米，溝槽寬2毫米。將上述已經(jīng)加工好正方形凸出小平面的金屬鈦板的表面清洗干凈并進(jìn)行單面電沉積，所述電沉積是將金屬鈦板已經(jīng)加工有正方形凸出小平面的表面作為電沉積金屬面。電沉積制備采用穩(wěn)流、穩(wěn)壓直流電源，該技術(shù)乃業(yè)界公知，此處不做贅述。再經(jīng)過(guò)電沉積得到消除應(yīng)力達(dá)到90%以上的金屬鈦基復(fù)極式板狀金屬氧化物電極。按上述方法制作的復(fù)極式板狀金屬氧化物電極表面平整，電催化層沉積均勻，不起泡、無(wú)空洞、無(wú)裂紋、無(wú)脫落，牢牢地附著在鈦板表面，成為完好的采用鈦板單面電沉積制作的板狀金屬氧化物電極，具有優(yōu)良的電催化性能。實(shí)施例2以厚度為I. 5毫米的不銹鋼板為基材，按長(zhǎng)600毫米，寬500毫米的定尺剪裁出來(lái)。再取其任意一面按18毫米Xll毫米的尺寸加工長(zhǎng)方形凸出小平面，所述長(zhǎng)方形凸出小平面的加工溝槽深度為O. 7毫米，溝槽截面為倒梯形，頂寬4毫米、底寬2毫米。將上述已經(jīng)加工好長(zhǎng)方形凸出小平面的不銹鋼板清洗干凈并進(jìn)行單面電沉積，所述電沉積是將不銹鋼板已經(jīng)加工有長(zhǎng)方形凸出小平面的表面作為電沉積金屬面。電沉積制備采用穩(wěn)流、穩(wěn)壓直流電源，該技術(shù)乃業(yè)界公知，此處不做贅述。再經(jīng)過(guò)電沉積得到消除應(yīng)力達(dá)到90 %以上的金屬不銹鋼復(fù)極式板狀金屬氧化物電極。
按上述方法制作的復(fù)極式板狀金屬氧化物電極表面平整，電催化層沉積均勻，不起泡、無(wú)空洞、無(wú)裂紋、無(wú)脫落，牢牢地附著在不銹鋼板表面，成為完好的采用不銹鋼板單面電沉積制作的板狀金屬氧化物電極，具有優(yōu)良的電催化性能。
權(quán)利要求
1.一種復(fù)極式板狀金屬氧化物電極消除應(yīng)力的方法，其特征在于包括以下步驟 (1)準(zhǔn)備待制作成電極的金屬板；(2)將金屬板的任意一面，加工成若干個(gè)凸出小平面，小平面分布在金屬板的同一表面上； (3)將完成凸出小平面加工的金屬板清洗干凈后，對(duì)金屬板上小平面所在的一面進(jìn)行單面電沉積，得到平整的具有單面電催化層的板狀金屬氧化物電極。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的復(fù)極式板狀金屬氧化物電極消除應(yīng)力的方法，其特征在于所述金屬板為單組分金屬板或多組分合金板。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的復(fù)極式板狀金屬氧化物電極消除應(yīng)力的方法，其特征在于所述金屬板為鈦板、不銹鋼板、高硅鑄鐵板或碳鋼板。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的復(fù)極式板狀金屬氧化物電極消除應(yīng)力的方法，其特征在于所述小平面的面積大小為I 30000平方毫米。
5.根據(jù)權(quán)利要求I 4所述的復(fù)極式板狀金屬氧化物電極消除應(yīng)力的方法，其特征在于所述小平面的形狀為正方形、長(zhǎng)方形、菱形、三角形、多邊形、或圓形。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種復(fù)極式板狀金屬氧化物電極消除應(yīng)力的方法，包括將待制作成電極的金屬板的任意一面，加工成若干個(gè)凸出小平面，且小平面分布在金屬板的同一表面上；再將金屬板清洗干凈后，對(duì)金屬板上小平面所在的一面進(jìn)行單面電沉積，得到平整的具有單面電催化層的板狀金屬氧化物電極。通過(guò)復(fù)極式板狀金屬氧化物電極消除應(yīng)力的方法可以在短時(shí)間內(nèi)完成金屬板基材的內(nèi)應(yīng)力消除，消除效果達(dá)到90％以上，該方法制作的復(fù)極式板狀金屬氧化物電極表面平整，電催化層沉積均勻，不起泡、無(wú)空洞、無(wú)裂紋、無(wú)脫落，具有優(yōu)良的電催化性能。
文檔編號(hào)C25B11/02GK102677088SQ201210134529
公開(kāi)日2012年9月19日 申請(qǐng)日期2012年5月3日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月3日
發(fā)明者張懷松, 涂曉波, 程木森, 袁兵 申請(qǐng)人:武漢威蒙環(huán)保科技有限公司