anod titaniwm
Mae anod titaniwm (a elwir hefyd yn anod wedi'i orchuddio ag ocsid metel wedi'i seilio ar ditaniwm, DSA, Anod Dimensiynol Sefydlog) yn ddeunydd electrod perfformiad uchel a ddefnyddir yn helaeth ym maes electrocemeg. Mae ganddo wrthwynebiad cyrydiad rhagorol, gweithgaredd catalytig uchel a bywyd hir.
1. Nodweddion craidd anod titaniwm
- Sefydlogrwydd dimensiynol: Mae'r bylchau rhwng yr electrodau yn aros yr un fath yn ystod y broses electrolysis, gan sicrhau foltedd celloedd sefydlog.
- Gwrthiant cyrydiad cryf: Addas ar gyfer cyfryngau sy'n cynnwys asid cryf, alcali cryf a Cl⁻, gyda gwrthiant cyrydiad sy'n llawer uwch na gwrthiant anodau graffit a phlwm.
- Foltedd gweithredu isel: Gorbotensial isel ar gyfer esblygiad ocsigen/clorin, gan arbed 10%-20% o ynni.
- Bywyd hir: Yn y diwydiant clor-alcali, gall oes y cynnyrch gyrraedd 6 mlynedd, tra mai dim ond 8 mis yw oes yr anod graffit.
- Dwysedd cerrynt uchel: Yn cefnogi 17A/dm² (dim ond 8A/dm² yw anod graffit), gan wella effeithlonrwydd cynhyrchu.
2. Prif feysydd cymhwysiad
(1) Diwydiant clor-alcali
- Electrolysis heli i gynhyrchu clorin a soda costig, gall anod titaniwm leihau foltedd celloedd a gwella purdeb clorin.
- Amnewid yr anod graffit i osgoi halogiad electrolyt.
(2) Trin dŵr gwastraff
- Ocsidiad electrocatalytig: Diraddio deunydd organig mewn dŵr gwastraff argraffu a lliwio, fferyllol, a chocsio, gyda chyfradd tynnu COD o hyd at 90%.
- Generadur sodiwm hypoclorit: Electrolysu heli i gynhyrchu diheintydd, a ddefnyddir ar gyfer trin dŵr carthffosiaeth ysbytai a phyllau nofio.
- Trin dŵr gwastraff ymbelydrol: Adferiad electrolytig metelau ymbelydrol fel wraniwm a phlwtoniwm.
(3) Diwydiant electroplatio
- Fe'i defnyddir ar gyfer platio nicel, platio cromiwm, platio aur, ac ati i wella unffurfiaeth yr haen platio a lleihau llygredd toddiant platio.
- Mae gorbotensial esblygiad ocsigen 0.5V yn is na gorbotensial yr anod plwm, sy'n arbed ynni'n sylweddol.
(4) Meteleg electrolytig
- Echdynnu metelau fel copr, sinc, a nicel, disodli'r anod plwm, ac osgoi halogiad catod.
- Addas ar gyfer dwysedd cerrynt uchel (megis 8000A/m²) ac amodau bylchau cul rhwng electrodau (5mm).
(5) Cynhyrchu ynni a hydrogen newydd
- Cynhyrchu hydrogen trwy electrolysis dŵr: Lleihau gorbotensial esblygiad ocsigen a gwella effeithlonrwydd ynni.
- Batri cyflwr solid: a ddefnyddir ar gyfer gweithgynhyrchu platiau wedi'u seilio ar ditaniwm.
(6) Cymwysiadau eraill
- Amddiffyniad cathodig: gwrth-cyrydiad strwythurau dur morol, gyda bywyd gwasanaeth o fwy na 10 mlynedd.
- Synthesis electrocemegol: megis paratoi cyfansoddion organig a chanolradd fferyllol.
3. Proses gorchuddio a dewis
- Gorchuddion cyffredin:
- Rwtheniwm (RuO₂): addas ar gyfer y diwydiant clor-alcali, yn gwrthsefyll cyrydiad Cl⁻.
- Iridiwm (IrO₂): ymwrthedd cryf i asid, addas ar gyfer trin dŵr gwastraff.
- Gorchudd platinwm: a ddefnyddir ar gyfer electrolysis titaniwm purdeb uchel, sy'n gallu gwrthsefyll tymheredd uchel (600 ℃).
- Ffurf strwythurol: gellir addasu plât, tiwb, rhwyll, gwifren, ac ati yn ôl yr anghenion.
4. Cynnal a chadw ac ymestyn oes
- Glanhau rheolaidd: rinsiwch â dŵr wedi'i ddad-ïoneiddio ar ôl cau i osgoi dyddodiad calch.
- Osgowch ddifrod mecanyddol: bydd difrod i'r haen platinwm yn achosi cyrydiad cyflym y swbstrad titaniwm.
- Actifadu electrolytig: triniaeth cerrynt gwrthdro bob 3000 awr i dynnu'r haen oddefol i ffwrdd.
5. Tueddiadau datblygu yn y dyfodol
- Haenau cyfansawdd: fel haenau graddiant platinwm-iridiwm, gan leihau ymhellach y gorbotensial esblygiad ocsigen (mae'r labordy wedi cyrraedd 1.25V).
- Monitro deallus: mae synwyryddion integredig yn monitro colli cotio mewn amser real.
- Diogelu'r amgylchedd a chymwysiadau ynni newydd: megis batris cyflwr solid a chynhyrchu hydrogen yn effeithlon.