Titananoden (auch als titanbasierte metalloxidbeschichtete Anode, DSA, dimensionsstabile Anode) sind ein Hochleistungselektrodenmaterial, das in der Elektrochemie weit verbreitet ist. Sie zeichnen sich durch hervorragende Korrosionsbeständigkeit, hohe katalytische Aktivität und lange Lebensdauer aus.

1. Kerneigenschaften der Titananode
- Dimensionsstabilität: Der Elektrodenabstand bleibt während des Elektrolyseprozesses unverändert, was eine stabile Zellspannung gewährleistet.
- Hohe Korrosionsbeständigkeit: Geeignet für starke Säuren, starke Laugen und Cl⁻-haltige Medien, mit einer Korrosionsbeständigkeit, die die von Graphit- und Bleianoden bei weitem übertrifft.
- Niedrige Betriebsspannung: Niedriges Überpotential für die Sauerstoff-/Chlorentwicklung, wodurch 10–20 % Energie gespart werden.
- Lange Lebensdauer: In der Chloralkaliindustrie kann die Lebensdauer 6 Jahre erreichen, während die Lebensdauer einer Graphitanode nur 8 Monate beträgt.
- Hohe Stromdichte: Unterstützt 17 A/dm² (Graphitanode nur 8 A/dm²), was die Produktionseffizienz verbessert.

2. Hauptanwendungsgebiete
(1) Chloralkali-Industrie
- Elektrolyse von Salzlake zur Herstellung von Chlor und Ätznatron, Titananode kann die Zellspannung reduzieren und die Chlorreinheit verbessern.
- Ersetzen Sie die Graphitanode, um eine Elektrolytverunreinigung zu vermeiden.
(2) Abwasserbehandlung
- Elektrokatalytische Oxidation: Abbau organischer Stoffe in Druck- und Färberei-, Pharma- und Kokereiabwässern mit einer CSB-Entfernungsrate von bis zu 90 %.
- Natriumhypochloritgenerator: Elektrolysiert Salzlake zur Erzeugung eines Desinfektionsmittels, das zur Aufbereitung von Krankenhausabwasser und Schwimmbadwasser verwendet wird.
- Radioaktive Abwasserbehandlung: Elektrolytische Rückgewinnung radioaktiver Metalle wie Uran und Plutonium.
(3) Galvanoindustrie
- Wird zum Vernickeln, Verchromen, Vergolden usw. verwendet, um die Gleichmäßigkeit der Beschichtungsschicht zu verbessern und die Verschmutzung der Beschichtungslösung zu verringern.
- Das Überpotential der Sauerstoffentwicklung ist 0,5 V niedriger als das der Bleianode, was erheblich Energie spart.
(4) Elektrolytische Metallurgie
- Extrahieren Sie Metalle wie Kupfer, Zink und Nickel, ersetzen Sie die Bleianode und vermeiden Sie eine Kathodenverunreinigung.
- Geeignet für hohe Stromdichten (z. B. 8000 A/m²) und geringe Elektrodenabstände (5 mm).
(5) Neue Energie- und Wasserstoffproduktion
- Wasserstofferzeugung durch Wasserelektrolyse: Reduziert die Überspannung der Sauerstoffentwicklung und verbessert die Energieeffizienz.
- Festkörperbatterie: Wird zur Herstellung von Platten auf Titanbasis verwendet.
(6) Andere Anwendungen
- Kathodischer Korrosionsschutz: Korrosionsschutz für Schiffsstahlkonstruktionen mit einer Lebensdauer von über 10 Jahren.
- Elektrochemische Synthese: beispielsweise Herstellung organischer Verbindungen und pharmazeutischer Zwischenprodukte.

3. Beschichtungsverfahren und Auswahl
- Gängige Beschichtungen:
- Ruthenium (RuO₂): geeignet für die Chlor-Alkali-Industrie, beständig gegen Cl⁻-Korrosion.
- Iridium (IrO₂): starke Säurebeständigkeit, geeignet für die Abwasserbehandlung.
- Platinbeschichtung: Wird für die Elektrolyse von hochreinem Titan verwendet und ist beständig gegen hohe Temperaturen (600 °C).
- Strukturform: Platte, Rohr, Netz, Draht usw. können je nach Bedarf angepasst werden.

4. Wartung und Lebensdauerverlängerung
- Regelmäßige Reinigung: Nach dem Herunterfahren mit deionisiertem Wasser spülen, um Kalkablagerungen zu vermeiden.
- Vermeiden Sie mechanische Beschädigungen: Eine Beschädigung der Platinschicht führt zu einer schnellen Korrosion des Titansubstrats.
- Elektrolytische Aktivierung: Rückstrombehandlung alle 3000 Stunden zum Ablösen der Passivierungsschicht.

5. Zukünftige Entwicklungstrends
- Verbundbeschichtungen: wie etwa Platin-Iridium-Gradientenbeschichtungen, die das Überpotential der Sauerstoffentwicklung weiter reduzieren (im Labor wurden 1,25 V erreicht).
- Intelligente Überwachung: Integrierte Sensoren überwachen den Beschichtungsverlust in Echtzeit.
- Umweltschutz und neue Energieanwendungen: wie Festkörperbatterien und effiziente Wasserstoffproduktion.