titananod
Titananod (även känd som titanbaserad metalloxidbelagd anod, DSA, dimensionsstabil anod) är ett högpresterande elektrodmaterial som används flitigt inom elektrokemi. Det har utmärkt korrosionsbeständighet, hög katalytisk aktivitet och lång livslängd.
1. Kärnegenskaper hos titananod
- Dimensionsstabilitet: Elektrodavståndet förblir oförändrat under elektrolysprocessen, vilket säkerställer en stabil cellspänning.
- Stark korrosionsbeständighet: Lämplig för starka syror, starka alkalier och klorhaltiga medier, med en korrosionsbeständighet som vida överstiger den för grafit- och blyanoder.
- Låg driftspänning: Låg överpotential för syre-/klorutveckling, vilket sparar 10–20 % energi.
- Lång livslängd: Inom kloralkaliindustrin kan livslängden uppgå till 6 år, medan grafitanodens livslängd bara är 8 månader.
- Hög strömtäthet: Stöder 17A/dm² (grafitanoden är endast 8A/dm²), vilket förbättrar produktionseffektiviteten.
2. Huvudsakliga användningsområden
(1) Kloralkaliindustrin
- Elektrolys av saltlösning för att producera klor och kaustiksoda, titananod kan minska cellspänningen och förbättra klorrenheten.
- Byt ut grafitanoden för att undvika elektrolytkontaminering.
(2) Avloppsvattenrening
- Elektrokatalytisk oxidation: Bryter ner organiskt material i tryck- och färgnings-, läkemedels- och koksavloppsvatten, med en COD-avlägsningsgrad på upp till 90 %.
- Natriumhypokloritgenerator: Elektrolysera saltlösning för att generera desinfektionsmedel, används för behandling av sjukhusavlopp och simbassängvatten.
- Radioaktivt avloppsvattenrening: Elektrolytisk återvinning av radioaktiva metaller såsom uran och plutonium.
(3) Elektropläteringsindustrin
- Används för nickelplätering, kromplätering, guldplätering etc. för att förbättra pläteringsskiktets enhetlighet och minska föroreningar från pläteringslösningen.
- Syreutvecklingsöverpotentialen är 0,5 V lägre än för blyanoden, vilket sparar energi avsevärt.
(4) Elektrolytisk metallurgi
- Utvinn metaller som koppar, zink och nickel, byt ut blyanoden och undvik katodkontaminering.
- Lämplig för hög strömtäthet (t.ex. 8000A/m²) och smala elektrodavstånd (5 mm).
(5) Ny energi och vätgasproduktion
- Vätgasproduktion genom elektrolys av vatten: Minska syreutvecklingens överpotential och förbättra energieffektiviteten.
- Solid state-batteri: används för tillverkning av titanbaserade plattor.
(6) Andra tillämpningar
- Katodiskt skydd: korrosionsskydd för marina stålkonstruktioner, med en livslängd på mer än 10 år.
- Elektrokemisk syntes: såsom framställning av organiska föreningar och farmaceutiska intermediärer.
3. Beläggningsprocess och val
- Vanliga beläggningar:
- Rutenium (RuO₂): lämplig för klor-alkaliindustrin, resistent mot Cl⁻-korrosion.
- Iridium (IrO₂): stark syrabeständighet, lämplig för avloppsrening.
- Platinabeläggning: används för elektrolys av titan med hög renhet, motståndskraftig mot hög temperatur (600 ℃).
- Strukturform: platta, rör, nät, tråd etc., kan anpassas efter behov.
4. Underhåll och livslängdsförlängning
- Regelbunden rengöring: skölj med avjoniserat vatten efter avstängning för att undvika kalkavlagringar.
- Undvik mekanisk skada: skador på platinaskiktet orsakar snabb korrosion av titansubstratet.
- Elektrolytisk aktivering: omvänd strömbehandling var 3000:e timme för att avlägsna passiveringsskiktet.
5. Framtida utvecklingstrender
- Kompositbeläggningar: såsom platina-iridiumgradientbeläggningar, vilket ytterligare minskar syreutvecklingens överpotential (laboratoriet har nått 1,25 V).
- Intelligent övervakning: integrerade sensorer övervakar beläggningsförlust i realtid.
- Miljöskydd och nya energitillämpningar: såsom fastkroppsbatterier och effektiv vätgasproduktion.