(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201810105074.Xabs-210
(22)申请日 2018.02.02
地址 215144 江苏省苏州市相城经济技术
开发区澄阳街道澄阳路116号阳澄湖
国际科技创业园1号楼A座804房屋
(72)发明人 赵爱珍 宋兴余
(74)专利代理机构 北京律和信知识产权代理事
务所(普通合伙) 11446
代理人 刘国伟 阮攀
(51)Int.Cl.
C25B 1/13(2006.01)
C25B 11/06(2006.01)
C02F 1/461(2006.01)
C02F 1/78(2006.01)
C02F 101/36(2006.01)C02F 101/34(2006.01)C02F 101/32(2006.01)C02F 101/30(2006.01)
(54)发明名称一种新型的阳极材料及其制备方法、电解产生臭氧的装置(57)摘要本发明涉及新型的阳极材料、制备方法、电解产生臭氧的装置。制备阳极材料包括：将500～1500重量份的SnC 2O 4加到反应釜中，加入至少150重量份的水并搅拌均匀；将5～8重量份的Sb 2O 3加到反应釜中，搅拌并加热使混合均匀，得到混合料；将1～3重量份的Ni(CH 3COO)2·4H 2O加入混合料中，向反应釜中通入氧气，并进行加热、搅拌，直至反应釜中物料呈悬浮状态后停止加热，反应釜内的物料沉淀，沉淀完全后，取上层悬浮液，得到含Sn悬浮液；将含Sn悬浮液涂覆在阳极板上，在400～600℃温度下进行热解，并重复涂覆-热解过程7～9次，形成涂覆膜；对涂覆膜在温度500～650℃烧结60～120min。本发明制备阳极材料的方法简单、易操作，当用于生产臭氧时， 无有毒有害物质产生。权利要求书1页 说明书7页 附图1页CN 108456894 A 2018.08.28
C N 108456894
A
1.一种新型的阳极材料的制备方法，其特征在于，所述阳极材料由含Sn悬浮液经热解、焙烧处理附着在阳极板上，包括如下步骤：
A、含Sn悬浮液的制备：准备原料：SnC 2O 4500～1500重量份、Sb 2O 35～8重量份、Ni (CH 3CO
O)2·4H 2O1～3重量份；将SnC 2O 4加入到反应釜中，向所述反应釜中加入至少150重量份的水并搅拌均匀；将Sb 2O 3加入到所述反应釜中，搅拌并进行加热使得混合均匀，得到混合料；将Ni(CH 3COO)2·4H 2O加入所述混合料中，然后向所述反应釜中通入氧气，并进行加热、搅拌，直至所述反应釜中物料呈悬浮状态后停止加热，所述反应釜内的物料沉淀，待沉淀完全后，取上层悬浮液，即得到所述含Sn悬浮液；
B、热解处理：将所述含Sn悬浮液涂覆在所述阳极板上，在400～600℃温度下进行热解，并重复所述涂覆-热解处理过程7～9次，形成涂覆膜；
C、烧结处理：对所述涂覆膜进行烧结处理，所述烧结处理过程的温度控制为500～650℃，所述烧结时间控制为60～120min。
2.根据权利要求1所述的阳极材料的制备方法，其特征在于，所述阳极板由耐腐蚀、耐高温的金属制备；优选的，所述阳极板由钛金属制备。
3.根据权利要求1所述的阳极材料的制备方法，其特征在于，所述SnC 2O 4取550～900重量份，所述Sb 2O 3取5～8重量份，所述Ni(CH 3COO)2·4H 2O取1～3重量份。
4.根据权利要求1所述的阳极材料的制备方法，其特征在于，向所述反应釜中加入去离子水。
5.根据权利要求1所述的阳极材料的制备方法，其特征在于，所述通入氧气的流量为8～12L/min。
6.根据权利要求1所述的阳极材料的制备方法，其特征在于，控制所述加热过程的温度为50～60℃，所述加热的时间为1～2h。
7.一种新型的阳极材料，其特征在于，所述阳极材料是由权利要求1-6任一所述的制备方法制备得到的。
8.一种电解产生臭氧的装置，包括阳极材料、阴极材料、电源、电解液，所述阳极材料与所述电源的正极通过导线连接，所述阴极材料与所述电源的负极通过导线连接，所述阳极材料和所述阴极材料均置于所述电解液中，其特征在于，所述阳极材料为权利要求7所述的新型的阳极材料。
9.根据权利要求8所述的电解产生臭氧的装置，其特征在于，所述阴极材料选用不锈钢板。
10.根据权利要求8所述的电解产生臭氧的装置，其特征在于，所述电源为直流电源。
倒悬牵引床权 利 要 求 书1/1页CN 108456894 A
一种新型的阳极材料及其制备方法、电解产生臭氧的装置
技术领域
[0001]本发明涉及材料制备领域，具体涉及一种新型的阳极材料及其制备方法，以及电解产生臭氧的装置。
背景技术
[0002]臭氧O3又被称为超氧，属于氧气O2的同素异形体。在常温下，臭氧的半衰期为15～30min(分钟)，导致臭氧的常规储存困难并且成本较高。同时，臭氧具有极强的氧化性和易分解性，能够作为污水净化剂、脱剂、消毒剂等使用。臭氧杀菌消毒的速度快、效果好，臭氧本身还原生成氧气。因此，臭氧的使用已被广泛认可，是世界公认的绿消毒剂。[0003]目前，生产臭氧常用的方法有电晕法、电解法、紫外线法、核辐射法。其中，电晕法的设备投资较高，运行费用高，所生产的臭氧浓度低；紫外线法耗能高，生成臭氧的浓度低，不适用于大量臭氧的生产；核辐射法投资大、不安全，使用频率很低。
[0004]电解法生产臭氧主要包括电解空气和电解纯水。电解空气生产臭氧的过程会产生NO x等有毒物质，所需交流电压较高，电解效率低，臭氧入水困难，设备占地面积大，使用成本极高；电解纯水单位产生的臭氧效率最高，电解过程是以固态的贵金属聚合物为电解质，结合阳离子交换模式，通过低压电解的方式获得臭氧，但是该工艺中，控制系统比较复杂，电解效率低，臭氧入水困难，使用成本较高。
[0005]因此，臭氧的制备和应用已受到国内外学者的广泛关注。
发明内容
[0006]鉴于上述现有技术中存在的问题，本发明旨在提供一种新型的阳极材料及其制备方法，以及包括该阳极材料的电解液，该电解液能够通过电解产生臭氧，本发明中，制备新型的阳极材料的方法简便、易于操作，将其用于生产臭氧时，效率较高、节省能源，且无有毒有害物质产生。
[0007]本发明提出了一种新型的阳极材料的制备方法，所述阳极材料由含Sn悬浮液经热解、焙烧处理附着在阳极板上，包括如下步骤：
[0008]A、含Sn悬浮液的制备：准备原料：SnC2O4500～1500重量份、Sb2O35～8重量份、Ni (CH3COO)2·4H2O1～3重量份；将SnC2O4加入到反应釜中，向所述反应釜中加入至少150重量份的水并搅拌均匀；将Sb2O3加入到所述反应釜中，搅拌并进行加热使得混合均匀，得到混合料；将Ni(CH3COO)2·4H2O加入所述混合料中，然后向所述反应釜中通入氧气，并进行加热、搅拌，直至所述反应釜中物料呈悬浮状态后停止加热，所述反应釜内的物料沉淀，待沉淀完全后，取上层悬浮液，即得到所述含Sn悬浮液；
[0009]B、热解处理：将所述含Sn悬浮液涂覆在所述阳极板上，在400～600℃温度下进行热解，并重复所述涂覆-热解处理过程7～9次，形成涂覆膜；
[0010]C、烧结处理：对所述涂覆膜进行烧结处理，所述烧结处理过程的温度控制为500～650℃，所述烧结时间控制为60～120min。
[0011]进一步地，所述阳极板由耐腐蚀、耐高温的金属制备；优选的，所述阳极板由钛金属制备。
[0012]作为本发明优选的实施方案，向所述反应釜中加入去离子水。
[0013]作为本发明优选的实施方案，所述SnC2O4取550～900重量份，所述Sb2O3取5～8重量份，所述Ni(CH3COO)2·4H2O取1～3重量份。
心理管理
[0014]作为本发明优选的实施方案，所述通入氧气的流量为8～12L/min。
[0015]进一步地，控制所述加热过程的温度为50～60℃，所述加热的时间为1～2h(小时)。
[0016]本发明还提出了一种新型的阳极材料，所述阳极材料是由上述制备方法制备得到的。
[0017]本发明还提出了一种电解产生臭氧的装置，包括阳极材料、阴极材料、电源、电解液，所述阳极材料与所述电源的正极通过导线连接，所述阴极材料与所述电源的负极通过导线连接，所述阳极材料和所述阴极材料均置于所述电解液中，所述阳极材料为上述的新型的阳极材料。
[0018]作为本发明优选的实施方案，所述阴极材料选用不锈钢板。
[0019]进一步地，所述电源为直流电源。林妙可被毒虫咬伤
[0020]本发明提出的新型的阳极材料制备方法简便，易于操作，无需引入复杂的设备。该阳极材料用于电解臭氧的装置时，可有效促进臭氧的产生，且过程中无有毒有害物质的产生。
[0021]本发明提出电解产生臭氧的装置，利用含Sn悬浮液在阳极板上形成催化剂膜层，用于促进臭氧的产生。该电解装置可直接用于处理工业污水，节能环保，处理效率高，设备运行易操控，成本低。
附图说明
[0022]图1为本发明提出的含Sn悬浮液的制备方法流程示意图。
具体实施方式
[0023]以下结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式进行更加详细的说明，以便能够更好地理解本发明的方案以及其各个方面的优点。然而，以下描述的具体实施方式和实施例仅是说明的目的，而不是对本发明的限制。
[0024]在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图中仅仅示出了与根据本发明的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本发明关系不大的其他细节。
[0025]最后，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
[0026]首先，本发明的目的之一是提出一种新型的阳极材料的制备方法。本发明的阳极材料由含Sn悬浮液经热解、焙烧处理后附着在阳极板上，具体的包括如下步骤：
[0027](1)含Sn悬浮液的制备
[0028]如图1所示，具体的包括如下过程：
[0029]①准备原料：SnC2O4500～1500重量份、Sb2O35～8重量份、Ni
[0030](CH3COO)2·4H2O1～3重量份。
节能装置
[0031]本发明制备的含Sn悬浮液主要包括Sn元素、Sb元素、Ni元素，并且，Sn元素、Sb元素、Ni元素的存在形式并不限于本发明的制备方法中采取的三种化合物。在本发明的其它一些实施方案中，Ni(CH3COO)2·4H2O还能够选用其它含Ni的正二价化合物；Sb2O3还能够选用其它含Sb的正三价化合物；SnC2O4还能够选用其它含Sn的正二价化合物。
自动融雪设备
[0032]并且，作为本发明优选的实施方案，SnC2O4称取550～900重量份，Sb2O3称取5～8重量份，Ni(CH3COO)2·4H2O称取1～3重量份。
[0033]②将准备好的SnC2O4加入到反应釜中，向反应釜中加入至少150重量份的水并搅拌均匀。优选的，加入水的量为150～450重量份。其中，搅拌的时间优选控制为3～5min。更优选的，向反应釜中加入去离子水。
[0034]③将准备好的Sb2O3加入到上述的反应釜中，继续搅拌3～5min，并对反应釜中的物料进行缓慢加热至温度为50～60℃，使得SnC2O4和Sb2O3混合均匀，得到混合料。[0035]④向上述混合料中加入准备好的Ni(CH3COO)2·4H2O，并继续搅拌。然后，向反应釜中通入氧气，并进行加热、搅拌处理，加热至反应釜中物料呈悬浮状态后停止加热，使反应釜内物料自然冷却，并静置沉淀，待沉淀完全后，取上层悬浮液，即得到含Sn悬浮液。[0036]其中，悬浮液是指固体颗粒分散于液体中，因布朗运动而不能很快下沉，此时固体分散相与液体的混合物称为悬浮液。
[0037]作为本发明优选的实施方案，向反应釜中通入氧气的流量为8～12L/min。反应釜中通入氧气后，进行加热处理的温度为50～60℃，并使反应釜内温度维持在50～60℃，持续通入氧气并搅拌。优选的，加热时间控制为1～2h。
[0038]沉淀过程的时间控制为6～8h，能够使反应釜内的物料沉淀完全。
[0039]本发明制备的含Sn悬浮液在0～8℃的环境下可保存30天。
[0040](2)热解处理过程
[0041]将上述制备得到的含Sn悬浮液涂覆在阳极板上，热解温度控制为400～600℃，并重复涂覆-热解处理过程7～9次，使得含Sn悬浮液能够在阳极板上充分覆盖，形成均匀的涂覆膜。
[0042](3)烧结处理过程
[0043]对上述步骤得到的涂覆膜进行烧结处理，使得阳极板上形成稳固、均匀的催化剂膜层。其中，本步骤的烧结温度控制为500～650℃，烧结时间控制为60～120min。[0044]作为本发明优选的实施方式，阳极板由耐腐蚀、耐高温的导电材料制备，比如钛金属、石墨、铂金属等。更优选的，阳极板选用钛金属制备，制作成本更低，性能更优越。[0045]本发明还提出了一种电解产生臭氧的装置，即电解装置，该装置能够利用催化电解法(Catalysis and Electrolysis)来制备臭氧。催化电解法是指，通过在电解装置中添加适宜的催化剂，有效促进电解反应进行的过程。
[0046]本发明的电解装置包括阳极材料、阴极材料、电源、电解液。电源为直流电源。其中，阳极材料与电源的正极通过导线连接，阴极材料与电源的负极通过导线连接，阳极材料
