專利名稱：一種用于氯發(fā)生器的鈦電極及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種氯發(fā)生器，尤其是涉及一種用于氯發(fā)生器的鈦電極及其制備方 法。
背景技術：
隨著地球上水資源的不斷被污染和水資源的不斷缺乏，越來越多的游泳池、活水 館或桑拿等娛樂設施倍受人們的青睞，為了保證這些娛樂設施中水的質量，通常需要對其 所使用的水進行消毒，最常見的方法就是采用氯氣消毒法或氯氣配合銅離子的混合消毒 法。為了控制水中有效氯保持在1 3ppm的合理范圍內，同時避免快速產氯造成局部氯濃 度太高而傷人，一般的做法是在循環(huán)水中投入約0. 3%的食鹽，然后再電解這種低濃度食鹽 循環(huán)水產氯并直接混入循環(huán)水中；當循環(huán)水中有效氯濃度超過3ppm以上時，可直接關閉氯 發(fā)生器；當循環(huán)水中有效氯濃度降低到Ippm以下時，可直接開動氯發(fā)生器補充有效氯而不 必停用這些游泳池、活水館或桑拿等設施。美國專利US4，336，282公開一種有關電解低濃度可溶性氯化物水溶液的電極，但 按該專利制成的電極析氯電位較高，在電解低濃度可溶性氯化物水溶液時，陽極區(qū)產氯少 而副產物氧氣太多。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種產氯效率較高、使用壽命較長的用于氯發(fā)生器的鈦電 極及其制備方法。本發(fā)明所述用于氯發(fā)生器的鈦電極設有鈦基片，在鈦基片上有表面涂層，表面涂 層為金屬鉬、銥、釕的氧化物層，表面涂層中，按質量百分比，鉬為0 70%，銥為10% 80%，釕為 20% 90%。鈦基片的厚度為0. 30 2. 0mm，最好為0. 8mm，鈦基片的形狀最好為矩型。表面涂層的厚度為0. 05 0. 20mm，最好為0. 08 0. 10_。表面涂層是指鈦基片的正表面和背表面兩面；或所有的表面。本發(fā)明所述用于氯發(fā)生器的鈦電極的制備方法包括以下步驟1)將鈦基片進行表面處理后浸泡于水中備用；2)將氯鉬酸、氯銥酸和三氯化釕溶于異丙醇和鹽酸的混合溶液中，得涂覆液；3)將涂覆液冷卻，攪拌，再涂覆在鈦基片上，干燥，烘烤，再重復涂覆、烘烤。所述表面處理可先進行噴砂處理，除去表面的油污，再用草酸溶液加熱煮沸處理。有機溶劑異丙醇的用量最好為溶質總質量的15倍；鹽酸的用量最好為溶質總質 量的2. 5倍，按質量百分比，鹽酸的濃度最好為37. 5%。所述冷卻最好用冰水冷卻，所述涂覆可采用刷涂，所述干燥可采用室溫晾干，所述 烘烤可采用將干燥后的涂覆有表面涂層的鈦基片先置于120°C的烘箱中烘3min，接著置于 500°C的馬弗爐中烤5min ；所述重復涂覆、烘、烤最好重復30次。
在電解低濃度可溶性氯化物水溶液時，由于電解液中氯離子的濃度較低，因此在 陽極區(qū)除了產生氯氣外，溶液中的氫氧根離子也會失去電子而放出副產物氧氣；本發(fā)明在 鈦基片表面涂覆銥和釕的氧化物涂層可以改變其在電解液中陽極區(qū)氯和氧的析出電位，使 得析氯電位降低，在電解低濃度可溶性氯化物水溶液(1000 30000ppm)時，在陽極區(qū)主要 產物是氯氣，氧氣的產出率很小，因此可明顯提高產氯效率，從而達到高效產氯的目的。另 外，本發(fā)明所述用于氯發(fā)生器的鈦電極在涂層中當鉬含量提高時，電極的使用壽命會明顯 提高(參見實施例1 4測得的使用壽命數據)，是普通鈦電極使用壽命的數倍，特別適合 在低溫下用于電解低濃度可溶性堿金屬鹵化物水溶液，如游泳池、活水館或桑拿等娛樂設 施用作氯發(fā)生器的電極，以及用來電解海水等，可很大程度上避免游泳池、活水館或桑拿等 設施需要經常更換氯發(fā)生器所帶來的種種麻煩。
具體實施例方式以下實施例將對本發(fā)明作進一步的說明。實施例11)將0.8mm厚的所需面積的鈦板進行表面噴砂處理，接著用丙酮除去表面的油 污，再用5%的草酸溶液加熱煮沸處理4h，然后取出并浸泡于蒸餾水中備用。2)分別稱取0. Og氯鉬酸、2. 5g氯銥酸和7. 5g三氯化釕于250ml的燒杯中，加入 150ml異丙醇，再加入25ml濃度37. 5%濃鹽酸；3)將步驟2)所得溶液置于冰水中，充分攪拌均勻，使溶質完全溶解，再刷涂至處 理過的鈦板表面，室溫涼干，然后置于120°C的烘箱中烘3min，接著置于500°C的馬弗爐中 烤 5min ；4)重復步驟3)中的刷涂、晾干、烘、烤步驟30次，即得本發(fā)明所述用于氯發(fā)生器的 鈦電極樣品一。實施例21)將0.8mm厚的所需面積的鈦板進行表面噴砂處理，接著用丙酮除去表面的油 污，再用5%的草酸溶液加熱煮沸處理4h，然后取出并浸泡于蒸餾水中備用。2)分別稱取1. Og氯鉬酸、2. 25g氯銥酸和6. 75g三氯化釕于250ml的燒杯中，加 入150ml異丙醇，再加入25ml濃度37. 5%濃鹽酸；3)將步驟2)所得溶液置于冰水中，充分攪拌均勻，使溶質完全溶解，再刷涂至處 理過的鈦板表面，室溫涼干，然后置于120°C的烘箱中烘3min，接著置于500°C的馬弗爐中 烤 5min ；4)重復步驟3)中的刷涂、晾干、烘、烤步驟30次，即得本發(fā)明所述用于氯發(fā)生器的 鈦電極樣品二。實施例31)將0.8mm厚的所需面積的鈦板進行表面噴砂處理，接著用丙酮除去表面的油 污，再用5%的草酸溶液加熱煮沸處理4h，然后取出并浸泡于蒸餾水中備用。2)分別稱取3. Og氯鉬酸、1. 75g氯銥酸和5. 25g三氯化釕于250ml的燒杯中，加 入150ml異丙醇，再加入25ml濃度37. 5%濃鹽酸；3)將步驟2)所得溶液置于冰水中，充分攪拌均勻，使溶質完全溶解，再刷涂至處
4理過的鈦板表面，室溫涼干，然后置于120°C的烘箱中烘3min，接著置于500°C的馬弗爐中 烤 5min ；4)重復步驟3)中的刷涂、晾干、烘、烤步驟30次，即得本發(fā)明所述用于氯發(fā)生器的 鈦電極樣品三。實施例41)將0.8mm厚的所需面積的鈦板進行表面噴砂處理，接著用丙酮除去表面的油 污，再用5%的草酸溶液加熱煮沸處理4h，然后取出并浸泡于蒸餾水中備用。2)分別稱取5. Og氯鉬酸1.25g氯銥酸和3. 75g三氯化釕于250ml的燒杯中，加入 150ml異丙醇，再加入25ml濃度37. 5%濃鹽酸；3)將步驟2)所得溶液置于冰水中，充分攪拌均勻，使溶質完全溶解，再刷涂至處 理過的鈦板表面，室溫涼干，然后置于120°C的烘箱中烘3min，接著置于500°C的馬弗爐中 烤 5min ；4)重復步驟3)中的刷涂、晾干、烘、烤步驟30次，即得本發(fā)明所述用于氯發(fā)生器的 鈦電極樣品四。實施例51)將0.8mm厚的所需面積的鈦板進行表面噴砂處理，接著用丙酮除去表面的油 污，再用5%的草酸溶液加熱煮沸處理4h，然后取出并浸泡于蒸餾水中備用。2)分別稱取3. Og氯鉬酸、1. Og氯銥酸和6. Og三氯化釕于250ml的燒杯中，加入 150ml異丙醇，再加入25ml濃度37. 5%濃鹽酸；3)將步驟2)所得溶液置于冰水中，充分攪拌均勻，使溶質完全溶解，再刷涂至處 理過的鈦板表面，室溫涼干，然后置于120°C的烘箱中烘3min，接著置于500°C的馬弗爐中 烤 5min ；4)重復步驟3)中的刷涂、晾干、烘、烤步驟30次，即得本發(fā)明所述用于氯發(fā)生器的 鈦電極樣品五。實施例61)將0.8mm厚的所需面積的鈦板進行表面噴砂處理，接著用丙酮除去表面的油 污，再用5%的草酸溶液加熱煮沸處理4h，然后取出并浸泡于蒸餾水中備用。2)分別稱取3. Og氯鉬酸、5. Og氯銥酸和2. Og三氯化釕于250ml的燒杯中，加入 150ml異丙醇，再加入25ml濃度37. 5%濃鹽酸；3)將步驟2)所得溶液置于冰水中，充分攪拌均勻，使溶質完全溶解，再刷涂至處 理過的鈦板表面，室溫涼干，然后置于120°C的烘箱中烘3min，接著置于500°C的馬弗爐中 烤 5min ；4)重復步驟3)中的刷涂、晾干、烘、烤步驟30次，即得本發(fā)明所述用于氯發(fā)生器的 鈦電極樣品六。鈦電極樣品和性能對照見表1。陽極壽命強化試驗的方法為IN H2S04, C. D.= 20KA/m2，折氯電位的試驗方法為飽和NaCl，C. D. = 10KA/m2。表 1
5樣品陽極壽命強化試驗時間(h)析氯電位(Vvs SCE)51. 21. 106一160. 51. 107二288. 61. 112四321. 31. 118五286. 51. 120六289. 81. 09權利要求
一種用于氯發(fā)生器的鈦電極，其特征在于設有鈦基片，在鈦基片上有表面涂層，表面涂層為金屬鉑、銥、釕的氧化物層，表面涂層中，按質量百分比，鉑為0～70％，銥為10％～80％，釕為20％～90％。
2.如權利要求1所述的一種用于氯發(fā)生器的鈦電極，其特征在于鈦基片的厚度為 0. 30 2. 0mm，鈦基片的形狀為矩型。
3.如權利要求1所述的一種用于氯發(fā)生器的鈦電極，其特征在于表面涂層的厚度為 0. 05 0. 20mm。
4.如權利要求1或3所述的一種用于氯發(fā)生器的鈦電極，其特征在于表面涂層是指鈦 基片的正表面和背表面兩面；或所有的表面。
5.如權利要求1所述的一種用于氯發(fā)生器的鈦電極的制備方法，其特征在于包括以下 步驟1)將鈦基片進行表面處理后浸泡于水中備用；2)將氯鉬酸、氯銥酸和三氯化釕溶于異丙醇和鹽酸的混合溶液中，得涂覆液；3)將涂覆液冷卻，攪拌，再涂覆在鈦基片上，干燥，烘烤，再重復涂覆、烘烤。
6.如權利要求5所述的一種用于氯發(fā)生器的鈦電極的制備方法，其特征在于所述表面 處理是先進行噴砂處理，除去表面的油污，再用草酸溶液加熱煮沸處理。
7.如權利要求5所述的一種用于氯發(fā)生器的鈦電極的制備方法，其特征在于異丙醇的 用量為溶質總質量的15倍；鹽酸的用量為溶質總質量的2. 5倍。
8.如權利要求5所述的一種用于氯發(fā)生器的鈦電極的制備方法，其特征在于按質量百 分比，鹽酸的濃度為37.5%。
9.如權利要求5所述的一種用于氯發(fā)生器的鈦電極的制備方法，其特征在于所述冷卻 用冰水冷卻，所述涂覆采用刷涂，所述干燥采用室溫晾干，所述烘烤采用將干燥后的涂覆有 表面涂層的鈦基片先置于120°C的烘箱中烘3min，接著置于500°C的馬弗爐中烤5min。
10.如權利要求5所述的一種用于氯發(fā)生器的鈦電極的制備方法，其特征在于所述重 復涂覆、烘、烤是重復30次。
全文摘要
一種用于氯發(fā)生器的鈦電極及其制備方法，涉及一種氯發(fā)生器，尤其是涉及一種用于氯發(fā)生器的鈦電極及其制備方法。提供一種產氯效率較高、使用壽命較長的用于氯發(fā)生器的鈦電極及其制備方法。設有鈦基片，在鈦基片上有表面涂層，表面涂層為金屬鉑、銥、釕的氧化物層，表面涂層中，按質量百分比，鉑為0～70％，銥為10％～80％，釕為20％～90％。將鈦基片進行表面處理后浸泡于水中備用；將氯鉑酸、氯銥酸和三氯化釕溶于異丙醇和鹽酸的混合溶液中，得涂覆液；將涂覆液冷卻，攪拌，再涂覆在鈦基片上，干燥，烘烤，再重復涂覆、烘烤。
文檔編號C25B11/08GK101922016SQ20091011195
公開日2010年12月22日 申請日期2009年6月9日 優(yōu)先權日2009年6月9日
發(fā)明者林華鄉(xiāng), 蔡志發(fā), 陳華清 申請人:明達實業(yè)(廈門)有限公司