项目名称：高效低成本纳米氧化物涂层电极及消毒发生器研制
所属技术领域：新材料
建议单位：北京首创纳米科技有限公司
项目建议书的组织方式：公开征集
起止年限：2006年1月 1日 至2007 年 12月 31 日

二○○ 六 年六 月二十六日

填写说明

1. 建议书各项内容应当实事求是，用计算机打印填报（A4）,字迹要工整清楚，页面保持整洁。

2. 建议书中各栏大小不得调整。但不够时，可以自行加页。

3. 填写内容涉及到外文名称，要写清全称和缩写字母。

4. 区科技资金是指区科委管理的区财政经费；国家有关部委拨款是指国家有关部、委、局所拨科技经费;经费预算中的“其他”一栏是指区科委以外的各级财政拨款和承担单位融资、集资、入股等各种形式的经费来源，本栏需具体填写。

5. 经费支出明细中各项开支范围说明见《海淀区科技项目资金管理办法》。

项目建议书的组织方式为：（1）公开征集（指科委发布指南向社会征集项目）；（2）定向征集（指科委定向招标的项目）。

起止年限：指立项年度起到项目完成止。

8. 本建议书中，凡无需填写的条款，就在该条款填写的空白处划（/）表示。

9. 本建议书一式五份报送区科委。

一、项目的目的、意义和必要性

高效低成本纳米氧化物涂层电极及消毒发生器研制项目旨在利用北京科技大学在纳米金属涂层电极领域的技术基础，针对欧美家庭游泳池的消毒净化的需求，进行技术攻关和产品设计，开发消毒液发生器产品，并建立规模生产线。

高效低成本纳米氧化物涂层电极及消毒发生器研制项目建议单位北京首创纳米科技有限公司专业致力于空气净化和水的净化消毒领域，具有一定的产业化条件和人才基础，2003年该公司与美国阿尔派公司签订产品订购协议，阿尔派公司计划推广游泳池消毒净化器，预计每年需要超过10万台。

含氯消毒液发生器的核心部件是电解生成氯气进而转化为次氯酸钠的不溶性阳极。传统使用的不溶性阳极材料大致可分为三类，一种是贵金属如铂金，另一种是石墨，还有一种是铅合金阳极。但铂金费用太高，石墨与铅合金阳极高电流电解时发生溶蚀、耐蚀性差，并且氧析出过电位大电化学催化性能低电力能耗大，尤其是阳极中的有毒的铅会向溶液中溶解，造成二次污染，并使产品性能下降。从节能、节约材料、不污染环境等对于所谓“绿色材料”的要求，人们希望寻找到长寿命，电化学催化性能高，无二次污染的新型阳极。30年来电化学催化材料研究中最辉煌成就是开发钛基板上涂覆贵金属氧化物的不溶性阳极，因其长寿命、高的电化学催化性能，被称为尺寸稳定性阳极DSA (DSA：Demensionally Stable Anode )。

以前所开发的新型纳米晶铱系氧化物涂层电极涂层使用了铱贵金属化学原料，电极基体使用了较贵的钛金属。目前所购用于涂层涂覆液的铱贵金属化学原料按铱金属计算原料价格为72.5元/克铱金属，制造每平方米纳米晶铱系氧化物涂层电极的成本约为5000元/ m2。虽比国外约25万元/ m2、国内约10000元/ m2的类似电极的价格至少低近二分之一以上，但如能再降低二分之一以上，对于便携式次氯酸钠消毒液发生器、游泳池电解消毒器等销售价格（一般几百元/台）并不很高、赚钱需要量产的卫生消毒家用电器的利税提高具有关键作用；
简单生产线为间歇式，效率不高；
消毒器产品制造次氯酸钠效率有待提高：目前开发的纳米晶铱系贵金属氧化物涂层的电极为以加速催化氧气析出为目标的电极，而电解产生次氯酸钠的消毒器产品需要以加速催化氯气析出为目标，但还未进行系统的、针对性的基础研究。

为此，北京首创纳米公司希望与北京科技大学合作，通过本课题来实现低成本、长寿命的新型涂层电极研制，游泳池用电解消毒器产品高效生产线的产业化基地建设。

二、项目所属领域国内外研究开发现状和发展趋势

含氯消毒液发生器的核心部件是电解生成氯气进而转化为次氯酸钠的不溶性阳极。传统使用的不溶性阳极材料大致可分为三类，一种是贵金属如铂金，另一种是石墨，还有一种是铅合金阳极。但铂金费用太高，石墨与铅合金阳极高电流电解时发生溶蚀、耐蚀性差，并且氧析出过电位大电化学催化性能低电力能耗大，尤其是阳极中的有毒的铅会向溶液中溶解，造成二次污染，并使产品性能下降。从节能、节约材料、不污染环境等对于所谓“绿色材料”的要求，人们希望寻找到长寿命，电化学催化性能高，无二次污染的新型阳极。30年来电化学催化材料研究中最辉煌成就是开发钛基板上涂覆贵金属氧化物的不溶性阳极，因其长寿命、高的电化学催化性能，被称为尺寸稳定性阳极DSA (DSA：Demensionally Stable Anode )。

DSA除可以作为
（1）食盐电解（氯碱）工业用不溶性阳极
（2）电镀用不溶性阳极
来应用外，并因其特殊的表面反应机制，被预测可以形成以下的新技术：
（3）阴极保护用不溶性阳极新技术（地下管道、石油储罐、海边核电站等等）
（4）电解氧化法处理有机污水技术
（5）海水循环水直接电解杀灭海生物技术（舰船、海边电厂、核电站等的