टाइटेनियम एनोड
टाइटेनियम एनोड (टाइटेनियम-आधारित धातु अक्साइड लेपित एनोड, DSA, आयामी स्थिर एनोड पनि भनिन्छ) इलेक्ट्रोकेमिस्ट्रीको क्षेत्रमा व्यापक रूपमा प्रयोग हुने उच्च-प्रदर्शन इलेक्ट्रोड सामग्री हो। यसमा उत्कृष्ट जंग प्रतिरोध, उच्च उत्प्रेरक गतिविधि र लामो जीवन छ।
१. टाइटेनियम एनोडको मुख्य विशेषताहरू
- आयामी स्थिरता: इलेक्ट्रोलिसिस प्रक्रियाको क्रममा इलेक्ट्रोड स्पेसिङ अपरिवर्तित रहन्छ, स्थिर सेल भोल्टेज सुनिश्चित गर्दै।
- बलियो जंग प्रतिरोध: बलियो एसिड, बलियो क्षार र Cl⁻-युक्त मिडियाको लागि उपयुक्त, जसको जंग प्रतिरोध ग्रेफाइट र सिसा एनोडको भन्दा धेरै बढी हुन्छ।
- कम सञ्चालन भोल्टेज: अक्सिजन/क्लोरीन विकासको लागि कम अत्यधिक क्षमता, १०%-२०% ऊर्जा बचत।
- लामो आयु: क्लोर-क्षार उद्योगमा, आयु ६ वर्षसम्म पुग्न सक्छ, जबकि ग्रेफाइट एनोडको आयु केवल ८ महिना मात्र हुन्छ।
- उच्च विद्युत् प्रवाह घनत्व: १७A/dm² समर्थन गर्दछ (ग्रेफाइट एनोड केवल ८A/dm² छ), उत्पादन दक्षतामा सुधार गर्दछ।
२. मुख्य अनुप्रयोग क्षेत्रहरू
(१) क्लोर-क्षार उद्योग
- क्लोरीन र कास्टिक सोडा उत्पादन गर्न ब्राइनको इलेक्ट्रोलिसिस, टाइटेनियम एनोडले सेल भोल्टेज घटाउन र क्लोरीनको शुद्धता सुधार गर्न सक्छ।
- इलेक्ट्रोलाइट प्रदूषणबाट बच्न ग्रेफाइट एनोड बदल्नुहोस्।
(२) फोहोर पानी प्रशोधन
- इलेक्ट्रोक्याटलिटिक अक्सिडेशन: प्रिन्टिङ र रङ, औषधि, र कोकिङ फोहोर पानीमा जैविक पदार्थलाई घटाउनुहोस्, जसको COD हटाउने दर ९०% सम्म हुन्छ।
- सोडियम हाइपोक्लोराइट जेनेरेटर: अस्पतालको ढल र पौंडी पोखरीको पानी प्रशोधनको लागि प्रयोग गरिने कीटाणुनाशक उत्पादन गर्न इलेक्ट्रोलाइज ब्राइन।
- रेडियोधर्मी फोहोर पानी उपचार: युरेनियम र प्लुटोनियम जस्ता रेडियोधर्मी धातुहरूको इलेक्ट्रोलाइटिक रिकभरी।
(३) इलेक्ट्रोप्लेटिंग उद्योग
- प्लेटिङ तहको एकरूपता सुधार गर्न र प्लेटिङ घोल प्रदूषण कम गर्न निकल प्लेटिङ, क्रोमियम प्लेटिङ, सुन प्लेटिङ, आदिको लागि प्रयोग गरिन्छ।
- अक्सिजन इभोलुसन ओभरपोटेन्सियल लिड एनोडको भन्दा ०.५V कम छ, जसले ऊर्जालाई उल्लेखनीय रूपमा बचत गर्छ।
(४) इलेक्ट्रोलाइटिक धातु विज्ञान
- तामा, जिंक र निकल जस्ता धातुहरू निकाल्नुहोस्, लिड एनोड बदल्नुहोस्, र क्याथोड प्रदूषणबाट बच्नुहोस्।
- उच्च विद्युत् प्रवाह घनत्व (जस्तै ८०००A/m²) र साँघुरो अन्तर-इलेक्ट्रोड दूरी (५ मिमी) अवस्थाहरूको लागि उपयुक्त।
(५) नयाँ ऊर्जा र हाइड्रोजन उत्पादन
- पानीको इलेक्ट्रोलिसिसद्वारा हाइड्रोजन उत्पादन: अक्सिजनको अत्यधिक विकासलाई कम गर्नुहोस् र ऊर्जा दक्षता सुधार गर्नुहोस्।
- ठोस-अवस्था ब्याट्री: टाइटेनियम-आधारित प्लेट निर्माणको लागि प्रयोग गरिन्छ।
(६) अन्य अनुप्रयोगहरू
- क्याथोडिक सुरक्षा: १० वर्ष भन्दा बढीको सेवा जीवनको साथ समुद्री स्टील संरचनाहरूको क्षरण विरोधी।
- इलेक्ट्रोकेमिकल संश्लेषण: जस्तै जैविक यौगिकहरू र औषधि मध्यवर्तीहरूको तयारी।
३. कोटिंग प्रक्रिया र चयन
- सामान्य कोटिंग्स:
- रुथेनियम (RuO₂): क्लोर-क्षार उद्योगको लागि उपयुक्त, Cl⁻ क्षरण प्रतिरोधी।
- इरिडियम (IrO₂): बलियो एसिड प्रतिरोध, फोहोर पानी प्रशोधनको लागि उपयुक्त।
- प्लेटिनम कोटिंग: उच्च-शुद्धता टाइटेनियम इलेक्ट्रोलिसिसको लागि प्रयोग गरिन्छ, उच्च तापक्रम (६००℃) प्रतिरोधी।
- संरचनात्मक रूप: प्लेट, ट्यूब, जाल, तार, आदि, आवश्यकता अनुसार अनुकूलित गर्न सकिन्छ।
४. मर्मतसम्भार र आयु विस्तार
- नियमित सफाई: स्केल जम्मा हुनबाट जोगिन बन्द गरेपछि डिआयोनाइज्ड पानीले कुल्ला गर्नुहोस्।
- यान्त्रिक क्षतिबाट बच्नुहोस्: प्लेटिनम तहमा क्षति पुग्दा टाइटेनियम सब्सट्रेटको द्रुत क्षरण हुनेछ।
- इलेक्ट्रोलाइटिक सक्रियता: निष्क्रिय तह हटाउन प्रत्येक ३००० घण्टामा वर्तमान उपचार उल्टाउनुहोस्।
५. भविष्यको विकास प्रवृत्ति
- कम्पोजिट कोटिंग्स: जस्तै प्लेटिनम-इरिडियम ग्रेडियन्ट कोटिंग्स, अक्सिजन विकासको अत्यधिक क्षमतालाई अझ कम गर्दछ (प्रयोगशाला १.२५V पुगेको छ)।
- बुद्धिमान अनुगमन: एकीकृत सेन्सरहरूले वास्तविक समयमा कोटिंग क्षति निगरानी गर्छन्।
- वातावरण संरक्षण र नयाँ ऊर्जा अनुप्रयोगहरू: जस्तै ठोस-अवस्था ब्याट्रीहरू र कुशल हाइड्रोजन उत्पादन।