Anode titan (còn được gọi là anode phủ oxit kim loại gốc titan, DSA, Anode ổn định kích thước) là vật liệu điện cực hiệu suất cao được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực điện hóa. Nó có khả năng chống ăn mòn tuyệt vời, hoạt tính xúc tác cao và tuổi thọ cao.

1. Đặc điểm cốt lõi của anode titan
- Ổn định kích thước: Khoảng cách giữa các điện cực không thay đổi trong suốt quá trình điện phân, đảm bảo điện áp pin ổn định.
- Khả năng chống ăn mòn mạnh: Thích hợp với môi trường axit mạnh, kiềm mạnh và có chứa Cl⁻, khả năng chống ăn mòn vượt xa khả năng chống ăn mòn của anot than chì và chì.
- Điện áp hoạt động thấp: Điện thế quá mức thấp cho quá trình giải phóng oxy/clo, tiết kiệm 10%-20% năng lượng.
- Tuổi thọ cao: Trong ngành công nghiệp clo-kiềm, tuổi thọ có thể đạt tới 6 năm, trong khi tuổi thọ của anot than chì chỉ là 8 tháng.
- Mật độ dòng điện cao: Hỗ trợ 17A/dm² (anot graphite chỉ có 8A/dm²), nâng cao hiệu quả sản xuất.

2. Các lĩnh vực ứng dụng chính
(1) Ngành công nghiệp clo-kiềm
- Điện phân nước muối để sản xuất clo và xút, anot titan có thể giảm điện áp của bình và cải thiện độ tinh khiết của clo.
- Thay thế anot than chì để tránh nhiễm bẩn chất điện phân.
(2) Xử lý nước thải
- Oxy hóa điện hóa: Phân hủy chất hữu cơ trong nước thải in ấn, nhuộm, dược phẩm, cốc hóa, với tỷ lệ loại bỏ COD lên đến 90%.
- Máy tạo natri hypoclorit: Điện phân nước muối tạo ra chất khử trùng, dùng để xử lý nước thải bệnh viện, nước hồ bơi.
- Xử lý nước thải phóng xạ: Thu hồi điện phân các kim loại phóng xạ như urani và plutoni.
(3) Ngành công nghiệp mạ điện
- Dùng trong mạ niken, mạ crom, mạ vàng… để nâng cao tính đồng đều của lớp mạ, giảm ô nhiễm dung dịch mạ.
- Điện thế thoát oxy thấp hơn 0,5V so với điện thế anot chì, giúp tiết kiệm năng lượng đáng kể.
(4) Luyện kim điện phân
- Chiết xuất các kim loại như đồng, kẽm, niken, thay thế anot chì, tránh nhiễm bẩn catot.
- Thích hợp cho mật độ dòng điện cao (như 8000A/m²) và điều kiện khoảng cách giữa các điện cực hẹp (5mm).
(5) Sản xuất năng lượng mới và hydro
- Sản xuất hydro bằng phương pháp điện phân nước: Giảm điện thế thoát oxy và cải thiện hiệu suất năng lượng.
- Pin thể rắn: dùng để sản xuất tấm pin làm từ titan.
(6) Các ứng dụng khác
- Bảo vệ catốt: chống ăn mòn cho kết cấu thép biển, tuổi thọ sử dụng trên 10 năm.
- Tổng hợp điện hóa: như điều chế hợp chất hữu cơ và sản phẩm trung gian dược phẩm.

3. Quy trình phủ và lựa chọn
- Các lớp phủ thông dụng:
- Rutheni (RuO₂): thích hợp cho ngành công nghiệp clo-kiềm, chống ăn mòn bởi Cl⁻.
- Iridium (IrO₂): có khả năng kháng axit mạnh, thích hợp xử lý nước thải.
- Lớp phủ bạch kim: dùng cho điện phân titan có độ tinh khiết cao, chịu được nhiệt độ cao (600℃).
- Hình dạng kết cấu: tấm, ống, lưới, dây… có thể tùy chỉnh theo nhu cầu.

4. Bảo trì và kéo dài tuổi thọ
- Vệ sinh thường xuyên: rửa sạch bằng nước khử ion sau khi tắt máy để tránh đóng cặn.
- Tránh hư hỏng cơ học: lớp platin bị hư hỏng sẽ gây ra sự ăn mòn nhanh chóng lớp nền titan.
- Hoạt hóa điện phân: xử lý dòng điện ngược sau mỗi 3000 giờ để loại bỏ lớp thụ động.

5. Xu hướng phát triển trong tương lai
- Lớp phủ tổng hợp: như lớp phủ gradient platin-iridi, tiếp tục làm giảm điện thế quá mức giải phóng oxy (phòng thí nghiệm đã đạt 1,25V).
- Giám sát thông minh: cảm biến tích hợp theo dõi tình trạng mất lớp phủ theo thời gian thực.
- Bảo vệ môi trường và ứng dụng năng lượng mới: như pin thể rắn và sản xuất hydro hiệu quả.