專(zhuān)利名稱(chēng)：一種活性陰極用鎳網(wǎng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種活性陰極用鎳網(wǎng)，其特別適用于氯堿化工領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
氯堿工業(yè)是現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)的基礎(chǔ)工業(yè)，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要的地位。氯堿工業(yè)是工業(yè)中的耗電大戶(hù)，電能的消耗占成本的第一位，因此降低電解過(guò)程中的電能消耗，降低成本是人們一直研究的重要問(wèn)題。電解的主要耗能在電解槽，而電解槽的關(guān)鍵是電極，電極的性能直接決定著槽電壓的大小。尺寸穩(wěn)定陽(yáng)極(DSA)及離子膜電解槽等技術(shù)的應(yīng)用，大大降低了陽(yáng)極的析氯過(guò)電位、槽電壓，節(jié)約了大量的電能。但同時(shí)也使陰極析氫過(guò)電位過(guò)高的問(wèn)題顯得更加突出，這成為了氯堿行業(yè)共同關(guān)注的熱點(diǎn)。由電催化理論可知，可通過(guò)兩種方式降低析氫過(guò)電位，其一是增大電極的比表面積，以減少電極的真實(shí)電流密度，降低析氫過(guò)電位；其二是提高電極的電催化活性，研制具有更大交換電流密度的陰極材料。目前，在離子膜電解槽上工業(yè)化應(yīng)用的陰極材料主要有碳鋼、不銹鋼、鎳等幾種， 它們均屬于中等析氫過(guò)電位的金屬。低析氫過(guò)電位的金屬主要有Pt、Pd等貴金屬，由于稀少而不可能大規(guī)模應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中。近20年來(lái)，國(guó)際上在活性陰極的研究方面，以鎳為基體的具有高活性和高穩(wěn)定性的各類(lèi)析氫陰極技術(shù)得到了快速發(fā)展，但是針對(duì)鎳基體結(jié)構(gòu)研究較少。現(xiàn)有的氯堿工業(yè)用斜拉鎳網(wǎng)孔洞一般為菱形或方形，孔洞較大，排列不夠緊密， 造成比表面積較低，難以滿(mǎn)足進(jìn)一步降低析氫過(guò)電位的要求。因此，在提高鎳電極催化活性的基礎(chǔ)上如何進(jìn)一步增大鎳網(wǎng)的比表面積，設(shè)計(jì)制造高比表面積的鎳網(wǎng)顯得尤為重要。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種活性陰極用鎳網(wǎng)，能夠增大鎳網(wǎng)的比表面積，并通過(guò)增大電極的比表面積來(lái)減少電極的真實(shí)電流密度，從而降低析氫過(guò)電位，進(jìn)而解決了現(xiàn)有斜拉鎳網(wǎng)比表面積低、難以降低析氫過(guò)電位的問(wèn)題。本實(shí)用新型的活性陰極用鎳網(wǎng)包括鎳板，鎳板上開(kāi)有多個(gè)矩形網(wǎng)孔，相鄰的矩形網(wǎng)孔之間具有共用邊。優(yōu)選所述矩形網(wǎng)孔為扁矩形網(wǎng)孔。所述鎳板的厚度優(yōu)選為0. 8 1. 0mm。所述扁矩形網(wǎng)孔的短、長(zhǎng)邊長(zhǎng)分別優(yōu)選為0. 8 1. 2mm和2. 4 3. 0mm。優(yōu)選所述矩形網(wǎng)孔的分布密度為20 30個(gè)/cm2。優(yōu)選鎳網(wǎng)的網(wǎng)格徑向和緯向扁絲的邊緣經(jīng)過(guò)圓弧化處理(為圓弧狀)。本實(shí)用新型至少具有以下優(yōu)點(diǎn)1)因?yàn)椴捎镁匦尉W(wǎng)孔結(jié)構(gòu)，相對(duì)于現(xiàn)有的菱形或者方形網(wǎng)孔來(lái)說(shuō)，本實(shí)用新型的活性陰極用鎳網(wǎng)具有更大的比表面積；2)采用本實(shí)用新型矩形網(wǎng)孔結(jié)構(gòu)的鎳網(wǎng)后，電力線分布更加均勻，更加有利于活性物質(zhì)的涂覆，涂層不易脫落，使同等條件下電極使用壽命更長(zhǎng)。[0014]此外，鎳網(wǎng)的網(wǎng)格徑向和緯向扁絲的邊緣經(jīng)過(guò)圓弧化處理后，活性物質(zhì)涂覆層易于附著，鎳網(wǎng)涂覆效果更佳。

圖1是本實(shí)用新型的示例性活性陰極用鎳網(wǎng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的活性陰極用鎳網(wǎng)進(jìn)行詳細(xì)描述。如圖1所示的活性陰極用鎳網(wǎng)具有一鎳板1，鎳板上開(kāi)有密集排列的矩形網(wǎng)孔2， 相鄰的矩形網(wǎng)孔之間具有共用邊。鎳網(wǎng)的網(wǎng)格徑向和緯向扁絲的邊緣優(yōu)選經(jīng)過(guò)圓弧化處理。鎳板1的厚度為0. 8 1. Omm,矩形網(wǎng)孔的短、長(zhǎng)邊長(zhǎng)分別為0. 8 1. 2mm和2. 4 3. Omm ；矩形網(wǎng)孔的分布密度為20 30個(gè)/cm2。工作時(shí)，鎳網(wǎng)依次經(jīng)噴砂，質(zhì)量分?jǐn)?shù)均為5 10%的氫氧化鈉、氯化鈉、無(wú)水硫酸鈉的混合溶液作堿洗液于60 90°C的水浴鍋中處理10 15分鐘堿洗除油，二次蒸餾水洗，10%草酸沸騰溶液酸蝕3 5小時(shí)，二次蒸餾水中超聲波清洗5分鐘后，晾干備用，從而得到多孔性的矩形鎳網(wǎng)清潔表面。由于采用矩形鎳網(wǎng)結(jié)構(gòu)，使這種結(jié)構(gòu)的陰極的比表面積提高了數(shù)倍，從而大大降低了陰極的電流密度。由上可知，本實(shí)用新型所述實(shí)施例具有以下優(yōu)勢(shì)1)因?yàn)椴捎镁匦尉W(wǎng)孔結(jié)構(gòu)，相對(duì)于現(xiàn)有的菱形或者方形網(wǎng)孔來(lái)說(shuō)，本實(shí)用新型的活性陰極用矩形孔篩鎳網(wǎng)具有更大的比表面積；2)采用本實(shí)用新型矩形網(wǎng)孔結(jié)構(gòu)的鎳網(wǎng)后，電力線分布更加均勻，更加有利于活性物質(zhì)的涂覆，涂層不易脫落，使同等條件下電極使用壽命更長(zhǎng)。此外，鎳網(wǎng)的網(wǎng)格徑向和緯向扁絲的邊緣經(jīng)過(guò)圓弧化處理后，活性物質(zhì)涂覆層易于附著，鎳網(wǎng)涂覆效果更佳。
權(quán)利要求1.一種活性陰極用鎳網(wǎng)，包括鎳板(1)，其特征在于，所述鎳板(1)上開(kāi)有多個(gè)矩形網(wǎng)孔O)，相鄰的矩形網(wǎng)孔之間具有共用邊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活性陰極用鎳網(wǎng)，其特征在于，所述矩形網(wǎng)孔( 為扁矩形網(wǎng)孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的活性陰極用鎳網(wǎng)，其特征在于， 所述鎳板(1)的厚度為0. 8 1. 0mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的活性陰極用鎳網(wǎng)，其特征在于， 所述扁矩形網(wǎng)孔的短、長(zhǎng)邊長(zhǎng)分別為0. 8 1. 2mm和2. 4 3. 0mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活性陰極用鎳網(wǎng)，其特征在于， 所述矩形網(wǎng)孔O)的分布密度為20 30個(gè)/cm2。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活性陰極用鎳網(wǎng)，其特征在于，鎳網(wǎng)的網(wǎng)格徑向和緯向扁絲的邊緣經(jīng)過(guò)圓弧化處理。
專(zhuān)利摘要一種活性陰極用鎳網(wǎng)，包括鎳板，鎳板上開(kāi)有多個(gè)矩形網(wǎng)孔，相鄰的矩形網(wǎng)孔之間具有共用邊。因?yàn)椴捎镁匦尉W(wǎng)孔結(jié)構(gòu)，相對(duì)于現(xiàn)有的菱形或方形網(wǎng)孔來(lái)說(shuō)，本實(shí)用新型的活性陰極用鎳網(wǎng)具有更大的比表面積，電力線分布更加均勻，更加有利于活性物質(zhì)的涂覆，涂層不易脫落，使同等條件下電極使用壽命更長(zhǎng)。此外，鎳網(wǎng)的網(wǎng)格徑向和緯向扁絲的邊緣還可以經(jīng)過(guò)圓弧化處理，從而使得活性物質(zhì)涂覆層易于附著，鎳網(wǎng)涂覆效果更佳。
文檔編號(hào)C25B1/46GK202246894SQ201120408569
公開(kāi)日2012年5月30日 申請(qǐng)日期2011年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月24日
發(fā)明者朱廣琴, 李武林, 楊文靜, 陶傳義, 黃舒, 黎學(xué)明 申請(qǐng)人:重慶大學(xué)