टायटॅनियम एनोड (ज्याला टायटॅनियम-आधारित मेटल ऑक्साईड कोटेड एनोड, DSA, डायमेंशनली स्टेबल एनोड असेही म्हणतात) हे एक उच्च-कार्यक्षमता असलेले इलेक्ट्रोड मटेरियल आहे जे इलेक्ट्रोकेमिस्ट्रीच्या क्षेत्रात मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाते. त्यात उत्कृष्ट गंज प्रतिरोधकता, उच्च उत्प्रेरक क्रियाकलाप आणि दीर्घ आयुष्य आहे.

१. टायटॅनियम एनोडची मुख्य वैशिष्ट्ये
- मितीय स्थिरता: इलेक्ट्रोलिसिस प्रक्रियेदरम्यान इलेक्ट्रोड अंतर अपरिवर्तित राहते, ज्यामुळे स्थिर सेल व्होल्टेज सुनिश्चित होते.
- मजबूत गंज प्रतिकार: मजबूत आम्ल, मजबूत अल्कली आणि Cl⁻-युक्त माध्यमांसाठी योग्य, ज्याचा गंज प्रतिकार ग्रेफाइट आणि शिशाच्या अ‍ॅनोडपेक्षा खूपच जास्त आहे.
- कमी ऑपरेटिंग व्होल्टेज: ऑक्सिजन/क्लोरीन उत्क्रांतीसाठी कमी जास्त क्षमता, १०%-२०% ऊर्जा वाचवते.
- दीर्घ आयुष्य: क्लोर-अल्कली उद्योगात, आयुष्यमान 6 वर्षांपर्यंत पोहोचू शकते, तर ग्रेफाइट एनोडचे आयुष्यमान फक्त 8 महिने असते.
- उच्च विद्युत प्रवाह घनता: १७A/dm² ला समर्थन देते (ग्रेफाइट एनोड फक्त ८A/dm² आहे), उत्पादन कार्यक्षमता सुधारते.

२. मुख्य अनुप्रयोग क्षेत्रे
(१) क्लोर-अल्कली उद्योग
- क्लोरीन आणि कॉस्टिक सोडा तयार करण्यासाठी ब्राइनचे इलेक्ट्रोलिसिस, टायटॅनियम एनोड सेल व्होल्टेज कमी करू शकते आणि क्लोरीन शुद्धता सुधारू शकते.
- इलेक्ट्रोलाइट दूषित होण्यापासून रोखण्यासाठी ग्रेफाइट एनोड बदला.
(२) सांडपाणी प्रक्रिया
- इलेक्ट्रोकॅटॅलिटिक ऑक्सिडेशन: प्रिंटिंग आणि डाईंग, फार्मास्युटिकल आणि कोकिंग सांडपाण्यात सेंद्रिय पदार्थांचे विघटन होते, ज्याचा COD काढण्याचा दर 90% पर्यंत असतो.
- सोडियम हायपोक्लोराइट जनरेटर: जंतुनाशक तयार करण्यासाठी इलेक्ट्रोलायझ ब्राइन, रुग्णालयातील सांडपाणी आणि स्विमिंग पूलच्या पाण्याच्या प्रक्रियेसाठी वापरला जातो.
- किरणोत्सर्गी सांडपाणी प्रक्रिया: युरेनियम आणि प्लुटोनियम सारख्या किरणोत्सर्गी धातूंची इलेक्ट्रोलाइटिक पुनर्प्राप्ती.
(३) इलेक्ट्रोप्लेटिंग उद्योग
- प्लेटिंग लेयरची एकसमानता सुधारण्यासाठी आणि प्लेटिंग सोल्यूशन प्रदूषण कमी करण्यासाठी निकेल प्लेटिंग, क्रोमियम प्लेटिंग, गोल्ड प्लेटिंग इत्यादींसाठी वापरले जाते.
- ऑक्सिजन उत्क्रांती जास्त क्षमता लीड एनोडपेक्षा 0.5V कमी आहे, ज्यामुळे उर्जेची लक्षणीय बचत होते.
(४) इलेक्ट्रोलाइटिक धातुशास्त्र
- तांबे, जस्त आणि निकेल सारखे धातू काढा, शिसे एनोड बदला आणि कॅथोड दूषित होण्यापासून रोखा.
- उच्च विद्युत प्रवाह घनता (जसे की 8000A/m²) आणि अरुंद आंतर-इलेक्ट्रोड अंतर (5 मिमी) परिस्थितीसाठी योग्य.
(५) नवीन ऊर्जा आणि हायड्रोजन उत्पादन
- पाण्याच्या इलेक्ट्रोलिसिसद्वारे हायड्रोजन उत्पादन: ऑक्सिजनची अतिसंभाव्यता कमी करा आणि ऊर्जा कार्यक्षमता सुधारा.
- सॉलिड-स्टेट बॅटरी: टायटॅनियम-आधारित प्लेट उत्पादनासाठी वापरली जाते.
(६) इतर अनुप्रयोग
- कॅथोडिक संरक्षण: १० वर्षांपेक्षा जास्त सेवा आयुष्यासह, सागरी स्टील स्ट्रक्चर्सचे गंजरोधक.
- इलेक्ट्रोकेमिकल संश्लेषण: जसे की सेंद्रिय संयुगे आणि औषधी मध्यस्थांची तयारी.

३. कोटिंग प्रक्रिया आणि निवड
- सामान्य कोटिंग्ज:
- रुथेनियम (RuO₂): क्लोर-अल्कली उद्योगासाठी योग्य, Cl⁻ गंजण्यास प्रतिरोधक.
- इरिडियम (IrO₂): मजबूत आम्ल प्रतिरोधक, सांडपाणी प्रक्रिया करण्यासाठी योग्य.
- प्लॅटिनम कोटिंग: उच्च-शुद्धता टायटॅनियम इलेक्ट्रोलिसिससाठी वापरले जाते, उच्च तापमानाला (600℃) प्रतिरोधक.
- स्ट्रक्चरल फॉर्म: प्लेट, ट्यूब, जाळी, वायर, इत्यादी, गरजेनुसार सानुकूलित केले जाऊ शकतात.

४. देखभाल आणि आयुष्य वाढवणे
- नियमित स्वच्छता: स्केल जमा होऊ नये म्हणून बंद केल्यानंतर डीआयोनाइज्ड पाण्याने स्वच्छ धुवा.
- यांत्रिक नुकसान टाळा: प्लॅटिनम थराला झालेल्या नुकसानीमुळे टायटॅनियम सब्सट्रेट जलद गंजेल.
- इलेक्ट्रोलाइटिक सक्रियकरण: पॅसिव्हेशन थर काढून टाकण्यासाठी दर ३००० तासांनी उलट करंट ट्रीटमेंट करा.

५. भविष्यातील विकासाचे ट्रेंड
- संमिश्र कोटिंग्ज: जसे की प्लॅटिनम-इरिडियम ग्रेडियंट कोटिंग्ज, ऑक्सिजन उत्क्रांतीची अतिसंभाव्यता आणखी कमी करतात (प्रयोगशाळेत 1.25V पर्यंत पोहोचले आहे).
- बुद्धिमान देखरेख: एकात्मिक सेन्सर्स रिअल टाइममध्ये कोटिंगच्या नुकसानाचे निरीक्षण करतात.
- पर्यावरण संरक्षण आणि नवीन ऊर्जा अनुप्रयोग: जसे की सॉलिड-स्टेट बॅटरी आणि कार्यक्षम हायड्रोजन उत्पादन.