O que é um eletrodo de titânio?

O eletrodo de titânio é um tipo de eletrodo que usa titânio metálico como substrato e, finalmente, forma um revestimento de óxido com atividade eletrocatalítica no substrato de titânio por sinterização e oxidação. Por causa de sua estabilidade de dimensão física durante o uso, também é chamado de ânodo dimensionalmente estável (DSA para abreviar).

De acordo com a composição química e as principais propriedades eletroquímicas do revestimento, os eletrodos de titânio podem ser divididos em três categorias:

▲ Eletrodo de Titânio Revestido com Rutênio

Este tipo de eletrodo tem baixo sobrepotencial de evolução de cloro e alto sobrepotencial de evolução de oxigênio e é usado principalmente em várias ocasiões de análise de cloro, como a indústria de cloro-álcalis, proteção catódica, etc. Este tipo de revestimento de eletrodo inclui o revestimento original de rutênio-titânio ( Ru-Ti) e Ru-Ir-Ti, Ru-Co-Ti, Ru-Co-Sn-Ti, Ru-Sn-Ti, Ru-Si-Ti, Ru-Ti-Zr, Ru-Ti-La, Ru -Ti-Ce, e outros revestimentos.

▲Eletrodo de titânio não revestido de rutênio

O rutênio é um metal precioso com alto preço e reservas limitadas na natureza. Com o objetivo de reduzir a quantidade de Ru ou mesmo substituí-lo completamente, foi desenvolvido um eletrodo de titânio revestido sem base de rutênio. Este tipo de eletrodo geralmente tem um alto sobrepotencial de evolução de oxigênio. Eletrodos mais bem-sucedidos incluem eletrodos de titânio revestidos com estanho-antimônio, eletrodos de titânio revestidos com espinélio de Co3O4 e eletrodos de titânio revestidos com óxido de paládio.

▲Eletrodo de titânio revestido de irídio

Em alguns processos eletrolíticos, como extração eletrolítica de metais não ferrosos, indústria de galvanoplastia e redução eletroquímica para produzir matéria orgânica, etc., a reação de design do ânodo é uma reação de evolução de oxigênio, portanto, espera-se desenvolver um material de ânodo com baixo sobrepotencial de evolução de oxigênio, revestimento de irídio É neste contexto que os eletrodos de titânio em camadas foram desenvolvidos. Esses revestimentos de eletrodo incluem Ir-Co, Ir-Ta, Ir-Sn, Ir-Ta-Co, Ir-Ru-Pd-Ti e outros revestimentos. Entre eles, o eletrodo de titânio revestido com Ir-Ta é o eletrodo de evolução de oxigênio mais bem-sucedido.

■ Decomposição térmica

O método de decomposição térmica geralmente dissolve compostos de sais metálicos em solventes orgânicos ou soluções aquosas, reveste a solução no substrato de titânio, volatiliza o solvente por aquecimento e, em seguida, sinteriza em alta temperatura para decompor e oxidar os sais para obter um revestimento de óxido. Os métodos de revestimento incluem pulverização, rolagem ou escovação. A pulverização e o revestimento por laminação têm um alto grau de mecanização, são adequados para produção industrial em larga escala e possuem um bom ambiente de trabalho. O revestimento é relativamente uniforme, mas o desperdício de líquido de revestimento é relativamente grande. O revestimento com pincel é geralmente adequado para produção em pequena escala. Este método requer equipamentos simples e menos perda de líquido de revestimento, mas a intensidade do trabalho é alta, o ambiente de trabalho é ruim e o revestimento obtido muitas vezes não é uniforme o suficiente. Usando o método de decomposição térmica, eletrodos de óxido com multicomponentes e excelente desempenho podem ser facilmente preparados controlando a formulação do revestimento [2,3].

■método sol-gel

O método sol-gel é um método emergente para a preparação de revestimentos com base no princípio da química coloidal. Ele pode preparar revestimentos de eletrodos com grãos ultrafinos, o que aumenta muito a área superficial específica da superfície do eletrodo [4,5]. O processo geral de preparação de eletrodos de titânio por este método é dispersar compostos metalorgânicos (como alcóxidos metálicos) ou compostos inorgânicos em solventes, gerar monômeros ativos por meio de hidrólise e polimerizar monômeros ativos para formar sóis e revestir os sóis em substrato de titânio, o filme de sol é seco para obter um filme de gel e depois sinterizado a uma certa temperatura para obter um revestimento. Comparado com o método tradicional de decomposição térmica, o revestimento do eletrodo preparado por esse método é uniforme, o grão é mais fino e quase não há rachaduras, o que tem atraído muita atenção nos últimos anos.

■Eletrodeposição

O método de eletrodeposição é usado para preparar eletrodos de titânio revestidos. Geralmente, um eletrodo insolúvel é usado como ânodo, e titânio metálico pré-tratado é usado como cátodo. Ele é eletrolisado em uma solução contendo íons metálicos correspondentes, e os íons metálicos são depositados no cátodo metálico de titânio. Após a secagem, alta temperatura. O eletrodo de titânio revestido é obtido por sinterização. Os revestimentos obtidos por este método são geralmente relativamente uniformes e densos. A desvantagem desse método é que o processo é complicado e não é fácil fazer um eletrodo uniforme de grande área.

■Método de pulverização catódica

O filme preparado pelo método de pulverização catódica é denso e tem uma forte força de ligação com o substrato. No entanto, esse método precisa usar equipamentos especiais, o processo de preparação é relativamente complicado e o licor-mãe é mais desperdiçado, portanto, não é adequado para produção industrializada em larga escala.

1. Escolha o material de base de titânio do tipo TA1 e certifique-se de que a superfície da placa seja lisa e lisa, sem arranhões profundos e incompletos.

2. Realize o processamento mecânico no substrato de titânio selecionado e processe-o nas especificações e tamanhos exigidos pelos clientes.

3. Perform annealing and leveling treatment on the titanium substrate at a temperature >500 graus. (Para eliminar o estresse e garantir o nivelamento.)

4. Durante o tratamento de recozimento e nivelamento, uma camada densa de óxido de titânio será formada na superfície do substrato de titânio e será polida mecanicamente ou manualmente para fazer com que a superfície tenha um brilho metálico de titânio.

5. Use uma concentração de 10 por cento de ácido oxálico para decapagem e corrosão do substrato de titânio, e passe várias horas em um estado de leve ebulição, de modo que a camada de óxido da superfície seja gravada na superfície do hidreto de titânio.

6. Execute uma configuração qualitativa e quantitativa razoável de uma solução de metal precioso de acordo com o ambiente anódico aplicado pelo cliente.

7. Verifique se o material de base de titânio decapado é qualificado, ou seja, a camada superficial é uma estrutura cinza uniforme com marcas e, em seguida, realize o revestimento manual, sinterização de acordo com a temperatura apropriada definida, resfrie naturalmente após a sinterização fora do forno e aplique a segunda demão quando esfriar à temperatura ambiente Aperte, e assim por diante, até mais de 17 a 20 vezes para aplicar a solução de configuração.

8. Após a conclusão da sinterização das peças processadas mencionadas acima, o teste de experiência de vida é realizado com a peça de teste do forno e o teste é qualificado e embalado para entrega.

1. Produção eletrolítica de hipoclorito de sódio na indústria de cloro-álcalis e na indústria de clorato

2. Água funcional eletrolisada

3. Fabricação de eletrodos para geradores de hipoclorito de sódio e geradores de dióxido de cloro.

4. Proteção catódica

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