本發(fā)明屬于電極材料的制備領域，具體涉及一種海水用鈦基金屬氧化物陽極的制備方法。
背景技術：
遠洋船舶在加裝壓載水時，海水中的一些生物也隨之被加入到壓載艙中，直至航程結(jié)束才被排放到目的海域，這極易引起有害水生物和病原體的惡性傳播。壓載水的排放控制不當可能會對海洋生態(tài)系統(tǒng)和公眾健康造成嚴重危害。根據(jù)《國際船舶壓載水和沉積物控制與管理公約》規(guī)定，所有船舶都必須最終按照D-2 要求對壓載水進行處理。壓載水的處理方法包括過濾法、旋流分離法、紫外輻射法、超聲法、臭氧法和電解法等，其中電解法處理壓載水通過電解海水形成NaClO、Cl2和HClO等強氧化性物質(zhì)來殺滅壓載水中的水生生物和病原體等，是具有發(fā)展前景的主要方法之一。電解海水采用對析氯反應有電催化活性的電極，主要是鈦基金屬氧化物陽極，也叫尺寸穩(wěn)定性陽極(DSA)，其通常以RuO2和IrO2作為主要活性物質(zhì)，前者催化活性高，后者則具有更高的耐久性，也可以通過制備復合金屬氧化物的方法，如Ti/ RuO2-IrO2-Sb2O5-SnO2，來獲得兼具催化活性和耐久性的DSA，在此方面已開展大量研究工作和實踐應用。
但是，遠洋船舶的壓載水處理經(jīng)常在低溫(0-15℃)下進行。傳統(tǒng)的電極材，如Ti/ RuO2-IrO2-Sb2O5-SnO2在低溫使用環(huán)境(5 和10℃)中的活性極差，且在使用初期活性涂層已脫落。因此，開發(fā)適用于船舶壓載水電解處理的特種耐低溫DSA 是一項十分緊迫而有意義的工作。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明提供一種海水用鈦基金屬氧化物陽極的制備方法，得到的鈦基金屬氧化物陽極，可以在低溫海水中使用。
海水用鈦基金屬氧化物陽極的制備方法，包含以下步驟：
（1）采用鈦板作為電極基體，用pH=8-9的NaOH溶液清洗3次，然后蒸餾水清洗5次，在質(zhì)量分數(shù)為8-12%的草酸溶液中于95 ℃下蝕刻3h，然后放置在蒸餾水中備用；
（2）取2 mL五氯化鉭正丁醇飽和溶液, 加入16 mg 的TiN納米粉體，超聲處理，然后將此溶液涂覆于步驟（1）的鈦板上，于121 ℃下烘干10 min, 然后在馬弗爐中于350℃空氣氣氛下焙燒15min，再重復此涂覆-干燥-焙燒過程1次，即得到涂覆有中間層樣品的鈦板；
（3）將氯銥酸、正丁醇和鹽酸按1：10：1的體積比混合均勻，得到氯銥酸-正丁醇-鹽酸混合液，然后將此混合液涂覆于步驟（2）得到的涂覆有中間層樣品的鈦板上，于121 ℃下烘干10 min，然后在馬弗爐中于400-500℃空氣氣氛下焙燒15min，重復此涂覆-干燥-焙燒過程共3次，即得到海水用鈦基金屬氧化物陽極。
優(yōu)選地，步驟（1）中鈦板的尺寸為25 mm×25 mm×2 mm。
優(yōu)選地，步驟（1）中草酸溶液的質(zhì)量分數(shù)為10%。
優(yōu)選地，步驟（2）中，超聲處理的條件為在200W的超聲功率下處理1h。
本發(fā)明的優(yōu)點：
本發(fā)明制備得到的鈦基金屬氧化物陽極，可以在低溫海水（0-15℃）中使用，具有在較高的電催化活性。
具體實施方式
實施例1
海水用鈦基金屬氧化物陽極的制備方法，包含以下步驟：
（1）采用鈦板作為電極基體，用pH=8-9的NaOH溶液清洗3次，然后蒸餾水清洗5次，在質(zhì)量分數(shù)為8%的草酸溶液中于95 ℃下蝕刻3h，然后放置在蒸餾水中備用；
（2）取2 mL五氯化鉭正丁醇飽和溶液, 加入16 mg 的TiN納米粉體，超聲處理，然后將此溶液涂覆于步驟（1）的鈦板上，于121 ℃下烘干10 min, 然后在馬弗爐中于350℃空氣氣氛下焙燒15min，再重復此涂覆-干燥-焙燒過程1次，即得到涂覆有中間層樣品的鈦板；
（3）將氯銥酸、正丁醇和鹽酸按1：10：1的體積比混合均勻，得到氯銥酸-正丁醇-鹽酸混合液，然后將此混合液涂覆于步驟（2）得到的涂覆有中間層樣品的鈦板上，于121 ℃下烘干10 min，然后在馬弗爐中于400-500℃空氣氣氛下焙燒15min，重復此涂覆-干燥-焙燒過程共3次，即得到海水用鈦基金屬氧化物陽極。
實施例2
海水用鈦基金屬氧化物陽極的制備方法，包含以下步驟：
（1）采用鈦板作為電極基體，用pH=8-9的NaOH溶液清洗3次，然后蒸餾水清洗5次，在質(zhì)量分數(shù)為12%的草酸溶液中于95 ℃下蝕刻3h，然后放置在蒸餾水中備用；
（2）取2 mL五氯化鉭正丁醇飽和溶液, 加入16 mg 的TiN納米粉體，超聲處理，然后將此溶液涂覆于步驟（1）的鈦板上，于121 ℃下烘干10 min, 然后在馬弗爐中于350℃空氣氣氛下焙燒15min，再重復此涂覆-干燥-焙燒過程1次，即得到涂覆有中間層樣品的鈦板；
（3）將氯銥酸、正丁醇和鹽酸按1：10：1的體積比混合均勻，得到氯銥酸-正丁醇-鹽酸混合液，然后將此混合液涂覆于步驟（2）得到的涂覆有中間層樣品的鈦板上，于121 ℃下烘干10 min，然后在馬弗爐中于400-500℃空氣氣氛下焙燒15min，重復此涂覆-干燥-焙燒過程共3次，即得到海水用鈦基金屬氧化物陽極。
實施例3
海水用鈦基金屬氧化物陽極的制備方法，包含以下步驟：
（1）采用鈦板作為電極基體，其中，鈦板的尺寸為25 mm×25 mm×2 mm，用pH=8-9的NaOH溶液清洗3次，然后蒸餾水清洗5次，在質(zhì)量分數(shù)為10%的草酸溶液中于95 ℃下蝕刻3h，然后放置在蒸餾水中備用；
（2）取2 mL五氯化鉭正丁醇飽和溶液, 加入16 mg 的TiN納米粉體，在200W的超聲功率下處理1h，然后將此溶液涂覆于步驟（1）的鈦板上，于121 ℃下烘干10 min, 然后在馬弗爐中于350℃空氣氣氛下焙燒15min，再重復此涂覆-干燥-焙燒過程1次，即得到涂覆有中間層樣品的鈦板；
（3）將氯銥酸、正丁醇和鹽酸按1：10：1的體積比混合均勻，得到氯銥酸-正丁醇-鹽酸混合液，然后將此混合液涂覆于步驟（2）得到的涂覆有中間層樣品的鈦板上，于121 ℃下烘干10 min，然后在馬弗爐中于400-500℃空氣氣氛下焙燒15min，重復此涂覆-干燥-焙燒過程共3次，即得到海水用鈦基金屬氧化物陽極。