本發(fā)明涉及到電化學(xué)領(lǐng)域的催化電極，特別涉及到一種鈷基非晶合金復(fù)合催化電極及生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
非晶合金由于具有以下特點(diǎn)；①非晶態(tài)合金在很寬的范圍內(nèi)可以制成各種組成的樣品，從而可以在較寬大范圍內(nèi)調(diào)變它們的電子性質(zhì)；②催化活性中心可以以單一的形式均勻分布在化學(xué)均勻的環(huán)境中；③非晶態(tài)合金表面具有濃度較高的不飽和中心，且不飽和中心的配位數(shù)具有一定的范圍，因而使其催化活性和選擇性一般優(yōu)于相應(yīng)的晶態(tài)催化劑；④其表面的非多孔性是其擺脫了多項(xiàng)催化劑存在的反應(yīng)物種的擴(kuò)散影響表面反應(yīng)的問題。
非晶態(tài)合金催化劑可以用于加氫、氧化、裂解、異構(gòu)化等反應(yīng)。目前，非晶態(tài)合金催化劑的制備方法有多種，一般來說可以將其分為兩大類：液體驟冷法和原子（離子）沉積法。非晶合金催化電極以沉積薄膜或鍍層的二維催化電極為主，但其反應(yīng)器面積較小，導(dǎo)致產(chǎn)率較小。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對以上問題，本發(fā)明提出一種鈷基非晶合金催化電極及生產(chǎn)方法。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是提供一種鈷基非晶合金催化電極，其特征在于，電極由槽型電極架和可抽插式催化電極板組成，可抽插式催化電極板由金屬網(wǎng)包覆鈷基非晶合金的片狀顆粒制成，鈷基非晶合金片狀顆粒的具體成分為co35-95wt%，其余合金元素為可與鈷一起電沉積的元素，如p、fe、ni、cr、mo、w、re等中的一種或多種元素的組合。槽型電極架則由金屬薄板沖壓成型，在槽型電極架的兩側(cè)板均勻開設(shè)有長方形孔，由長方形孔位置的金屬?zèng)_裁、彎曲制成催化電極固定板。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案是再提供一種鈷基非晶合金催化電極的制備方法，包括以下步驟：
（1）可抽插式催化電極板的制備工藝
1）鈷基非晶合金鍍層的生產(chǎn)
（a）金屬基板被鍍表面的脫脂及氧化膜去除，金屬基板材料應(yīng)適宜進(jìn)行常溫下的塑性加工；
（b）電鍍液組成；硫酸鈷0.5-4mol/l，酸0.2-1mol/l、絡(luò)合劑0.5-5g/l、合金元素添加劑0.2-4mol/l，水余量；
以上所述合金元素添加劑中，鐵以可溶性亞鐵鹽（配0.5-2g/l的還原劑）、鎳以可溶性鎳鹽、鉻以鉻酐、鉬以鉬酸鈉、鎢以鎢酸鈉、磷以亞磷酸或可溶性次磷酸鹽、re以re可溶鹽的形式添加；
上述酸包括硼酸、磷酸等多元中強(qiáng)酸；
上述絡(luò)合劑包括糖精、十二烷基苯磺酸鈉、酒石酸、檸檬酸鹽等有機(jī)絡(luò)合劑；
（c）采用電鍍或電刷鍍制備鈷基非晶合金鍍層，陽極采用石墨或不銹鋼，電解液溫度為40-90℃，滴定強(qiáng)酸溶液使ph值不大于1；
2）非晶合金鍍層的剝離
采用機(jī)械或物理的方法，如拉伸、彎曲、軋制壓延、刮擦等方法使非晶合金鍍層與金屬基板發(fā)生剝離；
3）顆粒的破碎
（a）采用球磨機(jī)、行星式球磨機(jī)等，將剝落的非晶顆粒在真空或氣體保護(hù)條件下進(jìn)行球磨，采用球磨（3-10min）、停轉(zhuǎn)（3-10min）這種間隔循環(huán)的方式，或采用球磨同時(shí)可附加強(qiáng)制冷卻的方式球磨，球磨總時(shí)間（包含球磨和停轉(zhuǎn)的時(shí)間）為0.5-3h，球料比為2-8:1；
（b）篩分成不同粗細(xì)的鈷基非晶合金顆粒；
4）可抽插式催化電極金屬包覆網(wǎng)的成型
采用金屬網(wǎng)，裁剪、彎曲、釬焊制備板狀包覆金屬網(wǎng)，
5）非晶合金顆粒的注入與封裝
往板狀包覆金屬網(wǎng)中注入鈷基非晶合金顆粒，然后采用釬焊等方式封閉板狀包覆金屬網(wǎng)。
（2）槽型電極架的制備工藝
采用銅或銅合金薄板，裁剪、沖孔、彎曲制備槽型電極架。
（3）裝配成鈷基非晶合金催化電極
把可抽插式催化電極板置于兩催化電極固定板中，制成鈷基非晶合金催化電極。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)：
1.由于采用鈷基非晶合金顆粒作為催化劑，可提高電極的催化性能；
2.由于采用電鍍+剝離+破碎制備鈷基非晶合金微粒，微?；拘螤顬閷悠瑺?，這提高了非晶合金催化劑反應(yīng)的表面積；
3.由于采用槽型電極架，并在兩側(cè)板開設(shè)有長方形孔，端部也未封閉，最大限度提高了溶液在電極內(nèi)部的可流動(dòng)性，增大催化電極與溶液的相對流動(dòng)，可提高催化電極的催化效率；
4.由于采用抽插式結(jié)構(gòu)，因此電極的反應(yīng)器面積以及催化電極板的間距很容易調(diào)整，也便于更換與維修。
附圖說明
圖1為本發(fā)明設(shè)備示意圖。其中，槽型電極架（1），可采用銅或銅合金薄板制成；可抽插式催化電極板（2），采用板狀金屬網(wǎng)包覆鈷基非晶合金顆粒制成；催化電極固定板（3）；長方形孔（4）。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
1.鈷-鎳非晶合金催化電極的生產(chǎn)
（1）可抽插式催化電極板的制備工藝
1）鈷鎳非晶合金鍍層的生產(chǎn)
（a）金屬基板采用黃銅板，黃銅板表面的脫脂及氧化膜去除；
（b）電鍍液組成；硫酸鈷2.5mol/l，磷酸0.55mol/l、糖精0.8g/l、檸檬酸鈉0.3g/l，硫酸鎳0.7mol/l，氯化鎳0.5mol/l，水余量；
（c）采用電鍍法制備鈷鎳非晶合金鍍層，陽極采用石墨，電解液溫度為75℃，滴定硫酸溶液使ph值為1；
2）非晶合金鍍層的剝離
采用反復(fù)彎曲的方法使鈷鎳非晶合金鍍層與黃銅板發(fā)生剝離；
3）顆粒的破碎
（a）利用行星式球磨機(jī)，采用球磨5min、停轉(zhuǎn)5min這種間隔循環(huán)的方式，將剝落的非晶顆粒在真空條件下進(jìn)行球磨，球磨總時(shí)間（包含球磨和停轉(zhuǎn)的時(shí)間）為1h，球料比為3:1；
（b）篩分成不同粗細(xì)的鈷鎳非晶合金顆粒；
4）可抽插式催化電極金屬包覆網(wǎng)的成型
采用100目的不銹鋼篩網(wǎng)，裁剪、彎曲、釬焊制備板狀包覆金屬網(wǎng)，
5）非晶合金顆粒的注入與封裝
往板狀包覆金屬網(wǎng)中注入大于100目的鈷鎳非晶合金顆粒，然后采用釬焊等方式封閉成板狀包覆金屬網(wǎng)。
（2）槽型電極架的制備工藝
采用黃銅薄板裁剪、沖孔、彎曲制備槽型電極架。
（3）裝配成鈷鎳非晶合金催化電極
把可抽插式催化電極板置于兩催化電極固定板中，制成鈷鎳非晶合金催化電極。
2.鈷-鎳-磷非晶合金催化電極
（1）可抽插式催化電極板的制備工藝
1）鈷-鎳-磷非晶合金鍍層的生產(chǎn)
（a）08f薄鋼板表面的脫脂及氧化膜去除；
（b）電鍍液組成；硫酸鈷3.5mol/l，硼酸0.7mol/l、糖精0.8g/l，酒石酸0.5g/l、硫酸鎳1.5mol/l，次磷酸鈉0.75mol/l，水余量；
（c）采用電刷鍍制備鈷-鎳-磷非晶合金鍍層，陽極采用石墨板，電解液溫度為70℃，滴定強(qiáng)酸溶液使ph值為1，電極板的相對移動(dòng)速度為80mm/s，電極板的平均電流密度為15a/cm2；
2）非晶合金鍍層的剝離
采用雙向拉伸的方法使非晶合金鍍層與08f薄鋼板發(fā)生剝離；
3）顆粒的破碎
（a）利用行星式球磨機(jī)，采用球磨3min、停轉(zhuǎn)5min這種間隔循環(huán)的方式，將剝落的非晶顆粒氮?dú)獗Ｗo(hù)條件下進(jìn)行球磨，球磨總時(shí)間（包含球磨和停轉(zhuǎn)的時(shí)間）為0.5h，球料比為5:1；
（b）篩分成不同粗細(xì)的鈷-鎳-磷非晶合金顆粒；
4）可抽插式催化電極金屬包覆網(wǎng)的成型
采用100目的金屬網(wǎng)，裁剪、彎曲、釬焊制備板狀包覆金屬網(wǎng)，
5）非晶合金顆粒的注入與封裝
往板狀包覆金屬網(wǎng)中注入大于100目的鈷-鎳-磷非晶合金顆粒，然后采用釬焊等方式封閉板狀包覆金屬網(wǎng)。
（2）槽型電極架的制備工藝
采用青銅薄板，裁剪、沖孔、彎曲制備槽型電極架。
（3）裝配成鈷-鎳-磷非晶合金催化電極
把可抽插式催化電極板置于兩催化電極固定板中，制成鈷-鎳-磷非晶合金催化電極。