專利名稱：一種在金屬基底上制備二氧化鉛電極板的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電化學(xué)技技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種在金屬基底上制備二氧化鉛電極板的方法。本發(fā)明的方法制備出的二氧化鉛電極板適用領(lǐng)域廣泛，如濕法冶金中的電積鋅，電積銅，亦可用于電化學(xué)廢水處理以及鉛酸蓄電池等領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
二氧化鉛電極作為工業(yè)上常用的不溶性陽極，具有較高的析氧電位，成本低，導(dǎo)電性好，制備方法簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于電化學(xué)合成，電化學(xué)傳感器，電化學(xué)廢水處理， 臭氧制備，濕法冶金以及電池工業(yè)等領(lǐng)域。二氧化鉛電極的制備，通常選用鈦、石墨、塑料、陶瓷等為機(jī)體材料，通過表面粗化處理，涂鍍錫銻氧化層，電鍍二氧化鉛層等基本過程，制得二氧化鉛電極。但這樣制備出的二氧化鉛電極作為不溶性陽極，在使用中經(jīng)常出現(xiàn)各種問題，如(1) 二氧化鉛沉積層與基底結(jié)合不夠緊密或沉積層不均勻( 二氧化鉛層內(nèi)應(yīng)力大，長(zhǎng)時(shí)間使用后容易剝落，影響其壽命。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種在金屬基底上制備二氧化鉛電極板的方法，該方法包括以下步驟(1)準(zhǔn)備陽極在金屬基板上制備錫銻氧化物涂層；(2)采用脈沖電流法進(jìn)行電鍍以制備了錫銻氧化物涂層的金屬基板為陽極放入電鍍液中，陰極采用石墨棒或者不銹鋼板，電流密度50-400A/m2，脈沖時(shí)間ls_5s，間隔時(shí)間 0. ls_2s，溫度20-60°C，空氣攪拌條件下，進(jìn)行電鍍，在陽極上形成二氧化鉛電鍍層，得到二氧化鉛電極板。上述方法中，電流密度優(yōu)選80-200A/m2，脈沖時(shí)間優(yōu)選1 s_2s，間隔時(shí)間優(yōu)選 0. 5s_2s0電鍍液成分優(yōu)選為硝酸鉛230_250g/L、硝酸25_30g/L。電積時(shí)間優(yōu)選1-15h。二氧化鉛電鍍層厚度為0. 5-4mm,優(yōu)選2_4mm。其中，在金屬基板上制備錫銻氧化物涂層步驟如下首先將金屬基板表面用堿除油、去離子水清洗后置于草酸酸溶液中在80-100°C下刻蝕0. 5-2h，表面形成均勻的絨面， 撈出后用去離子水洗凈，然后烘干，將SnCl4. 5H20、SbCl3溶解在含有鹽酸的異丙醇溶液中， 所得溶液中SnCl4. 5H20 :0. 5mol/L、SbCl3 :0. 13mol/L ；鹽酸200ml/L，將配置好的溶液涂刷在金屬基板上，100°C烘烤，重復(fù)涂刷和烘烤步驟3-5次，然后放入馬弗爐中高溫分解，燒結(jié)溫度450-550°C，表面涂層完全氧化，得到表面均勻，呈灰藍(lán)色的錫銻氧化物涂層。本發(fā)明采用脈沖電流法進(jìn)行電鍍，其有益效果如下(1)本發(fā)明方法制備的二氧化鉛電極板導(dǎo)電性好，耐蝕性好。
(2)本發(fā)明脈沖電流法電鍍的二氧化鉛導(dǎo)電層平整致密，結(jié)合力好，不易脫落。(3)本發(fā)明二氧化鉛電極板生產(chǎn)方法簡(jiǎn)單，成本低，易于推廣應(yīng)用。


圖1傳統(tǒng)恒定電流法制備出的1 表面形貌；圖2脈沖電流法制備出的1 表面形貌。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明實(shí)施例1首先將200 X 100X Imm的鈦基板表面用10%的氫氧化鈉除油，去離子水清洗后置于10%草酸溶液中，在90°C下浸泡1. 5h，表面形成均勻的絨面，撈出后用去離子水洗凈，烘干。將SnCl4. 5H20,SbCl3按比例溶解在含有鹽酸的異丙醇溶液中(SnCl4. 5H200. 5mol/ L ；SbCl3O. 13mol/L ；鹽酸200ml/L)，將配置好的溶液涂刷在鈦基板上，100°C烘烤，重復(fù)涂刷和烘烤步驟3-5次，然后放入馬弗爐中高溫分解，燒結(jié)溫度500°C，表面涂層完全氧化，得到表面均勻，呈灰藍(lán)色的錫銻氧化物涂層。將涂有錫銻氧化物涂層的鈦基板放入電鍍液中，電鍍液成分為硝酸鉛230g/L、硝酸25g/L，鈦基板作為陽極，陰極采用大面積不銹鋼板。電流密度200A/m2，脈沖時(shí)間2s，間隔時(shí)間0. 5s，溫度40°C，空氣攪拌，電積時(shí)間他，形成總厚度3mm的二氧化鉛電鍍層，得到二氧化鉛電極板。本實(shí)施例制備的二氧化鉛電極板1 表面形貌如圖2所示。與傳統(tǒng)恒定電流法制備出的1 表面形貌(如圖1所示)相比，脈沖電流法電鍍的二氧化鉛導(dǎo)電層更平整致密，結(jié)合力好，不易脫落。實(shí)施例2除了在溫度20°C下為進(jìn)行電鍍外，其余與實(shí)施例1相同。實(shí)施例3除了在溫度60°C下為進(jìn)行電鍍外，其余與實(shí)施例1相同。實(shí)施例4除了電鍍液成分為硝酸鉛250g/L、硝酸30g/L，電積時(shí)間9h，形成總厚度4mm的二氧化鉛電鍍層，得到二氧化鉛電極板外，其余與實(shí)施例1相同。實(shí)施例5除了電鍍時(shí)電流密度400A/m2，脈沖時(shí)間ls，間隔時(shí)間Is進(jìn)行外，其余與實(shí)施例1 相同。實(shí)施例6除了電鍍時(shí)電流密度50A/m2，脈沖時(shí)間ls，間隔時(shí)間0. 2s進(jìn)行外，其余與實(shí)施例1 相同。實(shí)施例7除了電鍍時(shí)電流密度300A/m2，脈沖時(shí)間2s，間隔時(shí)間0. 5s進(jìn)行外，其余與實(shí)施例1相同。
權(quán)利要求
1.一種在金屬基底上制備二氧化鉛電極板的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟(1)準(zhǔn)備陽極在金屬基板上制備錫銻氧化物涂層；(2)采用脈沖電流法進(jìn)行電鍍以制備了錫銻氧化物涂層的金屬基板為陽極放入電鍍液中，電鍍液成分為硝酸鉛200-250g/L、硝酸20-30g/L，陰極采用石墨棒或者不銹鋼板，電流密度50-400A/m2，脈沖時(shí)間ls_5s，間隔時(shí)間0. ls_2s，溫度20_60°C，空氣攪拌條件下，進(jìn)行電鍍，在陽極上形成二氧化鉛電鍍層，得到二氧化鉛電極板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟O)中，電流密度80-200A/m2，脈沖時(shí)間ls-2s，間隔時(shí)間0. 5s-2s0
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，電鍍液成分為硝酸鉛230-250g/L、硝酸 25-30g/L。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，電積時(shí)間為l_15h。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，二氧化鉛電鍍層厚度為0.5-4mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，二氧化鉛電鍍層厚度為2-4mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在金屬基板上制備錫銻氧化物涂層步驟如下首先將金屬基板表面用堿除油、去離子水清洗后置于草酸酸溶液中在80-10(TC下刻蝕0. 5-2h，表面形成均勻的絨面，撈出后用去離子水洗凈，然后烘干，將SnCl4. 5H20、SbCl3 溶解在含有鹽酸的異丙醇溶液中，所得溶液中SnCl4. 5H20 :0. 5mol/L、SbCl3 :0. 13mol/L ；鹽酸200ml/L，將配置好的溶液涂刷在金屬基板上，100°C烘烤，重復(fù)涂刷和烘烤步驟3_5次， 然后放入馬弗爐中高溫分解，燒結(jié)溫度450-550°C，表面涂層完全氧化，得到表面均勻，呈灰藍(lán)色的錫銻氧化物涂層。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述金屬基板為鈦基板。
全文摘要
本發(fā)明公開了屬于電化學(xué)技技術(shù)領(lǐng)域的一種在金屬基底上制備二氧化鉛電極板的方法。以制備了錫銻氧化物涂層的金屬基板為陽極放入電鍍液中，陰極采用石墨棒或者不銹鋼板，電流密度50-400A/m2，脈沖時(shí)間1s-5s，間隔時(shí)間0.1s-2s，溫度20-60℃，空氣攪拌條件下，進(jìn)行電鍍，在陽極上形成二氧化鉛電鍍層，得到二氧化鉛電極板。本發(fā)明方法制備的二氧化鉛電極板導(dǎo)電性好，耐蝕性好。本發(fā)明脈沖電流法電鍍的二氧化鉛導(dǎo)電層平整致密，結(jié)合力好，不易脫落。本發(fā)明二氧化鉛電極板生產(chǎn)方法簡(jiǎn)單，成本低，易于推廣應(yīng)用。
文檔編號(hào)C25B11/16GK102534654SQ201010608679
公開日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2010年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月17日
發(fā)明者華志強(qiáng), 呂旭東, 李弢, 王磊, 袁學(xué)韜 申請(qǐng)人:北京有色金屬研究總院