Titaanianodi (tunnetaan myös nimellä titaanipohjainen metallioksidipäällysteinen anodi, DSA, mittapysyvä anodi) on sähkökemian alalla laajalti käytetty korkean suorituskyvyn omaava elektrodimateriaali. Sillä on erinomainen korroosionkestävyys, korkea katalyyttinen aktiivisuus ja pitkä käyttöikä.

1. Titaanianodin ydinominaisuudet
- Mittapysyvyys: Elektrodien välinen etäisyys pysyy muuttumattomana elektrolyysin aikana, mikä varmistaa vakaan kennojännitteen.
- Vahva korroosionkestävyys: Sopii vahvoille hapoille, vahvoille emäksille ja Cl⁻-pitoisille väliaineille, ja sen korroosionkestävyys ylittää huomattavasti grafiitti- ja lyijyanodien korroosionkestävyyden.
- Matala käyttöjännite: Alhainen hapen/kloorin kehittymisen ylijännite, mikä säästää 10–20 % energiaa.
- Pitkä käyttöikä: Kloorialkaliteollisuudessa käyttöikä voi olla jopa 6 vuotta, kun taas grafiittianodin käyttöikä on vain 8 kuukautta.
- Suuri virrantiheys: Tukee 17 A/dm² (grafiittianodi vain 8 A/dm²), mikä parantaa tuotantotehokkuutta.

2. Tärkeimmät sovellusalueet
(1) Kloori-alkaliteollisuus
- Suolaliuoksen elektrolyysi kloorin ja lipeän tuottamiseksi, titaanianodi voi alentaa kennon jännitettä ja parantaa kloorin puhtautta.
- Vaihda grafiittianodi elektrolyytin kontaminaation välttämiseksi.
(2) Jäteveden käsittely
- Elektrokatalyyttinen hapetus: Hajottaa orgaanista ainetta paino- ja värjäys-, lääke- ja koksausjätevesissä jopa 90 %:n COD-poistoprosentilla.
- Natriumhypokloriittigeneraattori: Elektrolysoi suolaliuosta desinfiointiaineen tuottamiseksi, käytetään sairaaloiden jätevesien ja uima-altaiden veden käsittelyyn.
- Radioaktiivisen jäteveden käsittely: Radioaktiivisten metallien, kuten uraanin ja plutoniumin, elektrolyyttinen talteenotto.
(3) Galvanointiteollisuus
- Käytetään nikkelipinnoituksessa, kromipinnoituksessa, kullauksessa jne. pinnoituskerroksen tasaisuuden parantamiseksi ja pinnoitusliuoksen saastumisen vähentämiseksi.
- Hapenkehityksen ylijännite on 0,5 V alhaisempi kuin lyijyanodin, mikä säästää merkittävästi energiaa.
(4) Elektrolyyttinen metallurgia
- Poista metallit, kuten kupari, sinkki ja nikkeli, vaihda lyijyanodi ja vältä katodin kontaminaatiota.
- Sopii suurille virrantiheyksille (kuten 8000 A/m²) ja kapeille elektrodien välisille olosuhteille (5 mm).
(5) Uusi energia ja vedyn tuotanto
- Vedyn tuotanto veden elektrolyysillä: Vähentää hapenkehityksen ylipotentiaalia ja parantaa energiatehokkuutta.
- Puolijohdeakku: käytetään titaanipohjaisten levyjen valmistuksessa.
(6) Muut sovellukset
- Katodinen suojaus: laivojen teräsrakenteiden korroosionesto, käyttöikä yli 10 vuotta.
- Sähkökemiallinen synteesi: kuten orgaanisten yhdisteiden ja farmaseuttisten välituotteiden valmistus.

3. Pinnoitusprosessi ja valinta
- Yleiset pinnoitteet:
- Rutenium (RuO₂): soveltuu kloori-alkaliteollisuudelle, kestää Cl⁻-korroosiota.
- Iridium (IrO₂): vahva happokestävyys, soveltuu jäteveden käsittelyyn.
- Platinapinnoite: käytetään erittäin puhtaassa titaanielektrolyysissä, kestää korkeita lämpötiloja (600 ℃).
- Rakennemuoto: levy, putki, verkko, lanka jne. voidaan räätälöidä tarpeiden mukaan.

4. Huolto ja käyttöiän pidentäminen
- Säännöllinen puhdistus: huuhtele deionisoidulla vedellä sammutuksen jälkeen kalkkikertymien välttämiseksi.
- Vältä mekaanisia vaurioita: platinakerroksen vaurioituminen aiheuttaa titaanisubstraatin nopeaa korroosiota.
- Elektrolyyttinen aktivointi: käänteisvirtakäsittely 3000 tunnin välein passivointikerroksen poistamiseksi.

5. Tulevaisuuden kehityssuunnat
- Komposiittipinnoitteet: kuten platina-iridium-gradienttipinnoitteet, jotka vähentävät entisestään hapenkehityksen ylijännitettä (laboratorio on saavuttanut 1,25 V).
- Älykäs valvonta: integroidut anturit valvovat pinnoitteen hävikkiä reaaliajassa.
- Ympäristönsuojelu ja uudet energiasovellukset: kuten puolijohdeakut ja tehokas vedyn tuotanto.