티타늄 양극(티타늄 기반 금속 산화물 코팅 양극, DSA, 치수 안정성 양극이라고도 함)은 전기화학 분야에서 널리 사용되는 고성능 전극 소재입니다. 뛰어난 내식성, 높은 촉매 활성, 긴 수명을 자랑합니다.

1. 티타늄 양극의 핵심 특성
- 치수 안정성: 전극 간격은 전기분해 과정 동안 변하지 않아 안정적인 셀 전압을 보장합니다.
- 강력한 내식성: 강산, 강알칼리 및 Cl⁻ 함유 매체에 적합하며, 내식성이 흑연 및 납 양극보다 훨씬 뛰어납니다.
- 낮은 작동 전압: 산소/염소 발생에 대한 과전압이 낮아 에너지를 10~20% 절약합니다.
- 긴 수명: 염소-알칼리 산업에서 수명은 6년에 이를 수 있는 반면, 흑연 양극의 수명은 8개월에 불과합니다.
- 높은 전류 밀도: 17A/dm²를 지원(흑연 양극은 8A/dm²에 불과)하여 생산 효율을 향상시킵니다.

2. 주요 적용 분야
(1) 염소알칼리산업
- 소금물을 전기분해하여 염소와 가성소다를 생산하고, 티타늄 양극은 셀 전압을 낮추고 염소 순도를 향상시킬 수 있습니다.
- 전해액 오염을 방지하기 위해 흑연 양극을 교체하세요.
(2) 폐수처리
- 전기촉매 산화: 인쇄 및 염색, 제약, 코킹 폐수에서 유기물을 분해하며 COD 제거율은 최대 90%입니다.
- 차아염소산나트륨 생성기: 소금물을 전기분해하여 소독제를 생성하며, 병원 하수 및 수영장 물 처리에 사용됩니다.
- 방사성 폐수 처리: 우라늄, 플루토늄 등 방사성 금속의 전기분해 회수.
(3) 전기도금 산업
- 니켈도금, 크롬도금, 금도금 등에 사용되어 도금층의 균일성을 향상시키고 도금액 오염을 감소시킵니다.
- 산소 발생 과전압은 납 양극보다 0.5V 낮아 에너지를 크게 절감합니다.
(4) 전해야금
- 구리, 아연, 니켈 등의 금속을 추출하고, 납 양극을 교체하고, 음극 오염을 방지합니다.
- 높은 전류 밀도(예: 8000A/m²) 및 좁은 전극 간 간격(5mm) 조건에 적합합니다.
(5) 신에너지 및 수소 생산
- 물의 전기분해를 통한 수소 생산: 산소 발생 과전압을 낮추고 에너지 효율을 향상시킵니다.
- 고체 전지: 티타늄 기반 판 제조에 사용됨.
(6) 기타 응용분야
- 음극방식: 해양강구조물의 부식방지, 10년 이상의 사용수명을 보장합니다.
- 전기화학적 합성: 유기화합물 및 제약 중간체의 제조 등.

3. 코팅 공정 및 선택
- 일반적인 코팅:
- 루테늄(RuO₂): 염소알칼리 산업에 적합하며 Cl⁻ 부식에 강합니다.
- 이리듐(IrO₂) : 내산성이 강하여 폐수처리에 적합합니다.
- 백금코팅 : 고순도 티타늄 전기분해에 사용되며 고온(600℃)에 강합니다.
- 구조 형태: 판, 튜브, 메시, 와이어 등 필요에 따라 맞춤 제작 가능합니다.

4. 유지관리 및 수명연장
- 정기적 세척: 스케일이 쌓이는 것을 방지하기 위해 가동 중단 후 탈이온수로 헹구십시오.
- 기계적 손상을 방지하세요: 백금층이 손상되면 티타늄 기판이 빠르게 부식됩니다.
- 전해 활성화: 3000시간마다 역전류 처리를 하여 패시베이션 층을 제거합니다.

5. 향후 개발 동향
- 복합 코팅: 백금-이리듐 구배 코팅과 같은 코팅은 산소 발생 과전압을 더욱 감소시킵니다(실험실에서는 1.25V에 도달했습니다).
- 지능형 모니터링: 통합 센서가 코팅 손실을 실시간으로 모니터링합니다.
- 환경 보호 및 새로운 에너지 응용 분야: 고체 배터리 및 효율적인 수소 생산 등.