結構與原理
· 結構組成:以鈦管作為基體,通過涂刷、燒結等工藝在其表面生成具有電催化活性的金屬氧化物涂層。鈦基體作為導電骨架,而金屬氧化物涂層則是發揮電催化作用的關鍵部位。
· 工作原理:在電化學系統中,作為電解池的陽極,外接電源產生電流時,涂層中的活性成分催化電解液中的離子發生氧化反應,自身不參與反應,僅傳遞電子。鈦基體將電流均勻傳導至涂層表面,確保反應高效進行。同時,管狀結構增大了電極與電解液的接觸面積,提升反應效率,也便于電解液流通和產物排出。
特點
· 化學穩定性好:即使在低 pH 值和含有氯離子等腐蝕性強的環境中,也具有良好的化學穩定性。
· 尺寸穩定性高:在陽極設計壽命期內,能夠保持尺寸穩定,電解過程中電極間距離不變化,可保證電解操作在槽電壓穩定的情況下進行。
· 涂層損耗均勻:具有均勻的涂層損耗率,一般為 1-6mg/A.a3。
· 高電流密度工作:可以在高電流密度下工作,如 2000A/m2,能夠滿足一些對電流要求較高的電化學過程。
· 導電性能良好:導電性能可達 10-7Ω?m,有利于電流的傳導和反應的進行。
· 重量輕:相比一些傳統的陽極材料,鈦管陽極重量輕,可減輕勞動強度,也便于裝卸、運輸和安裝。
應用領域
· 陰極保護領域:在土壤、淡水、鹽漬水和海水中的外加電流陰極保護系統中,作為輔助陽極,與恒電位儀、測試樁、參比電極等共同構成陰極保護系統,可保護地下管道、橋梁、船舶等金屬結構免受腐蝕。
· 電鍍行業:廣泛用于鍍鎳、鍍金、鍍鉻、鍍鋅、鍍銅等電鍍有色金屬行業,可替代常規的鉛基合金陽極,在相同條件下,能降低槽電壓,節約電能消耗,并且不會污染鍍液,還能提高鍍層質量5。
· 電解水處理領域:可用于污水處理、淡水消毒、發電廠冷卻循環水的處理、醫院污水處理等,通過電解產生氧化性物質,如氯氣、次氯酸等,來殺滅細菌、氧化有機物和去除污染物。
· 氯堿工業:用于隔膜法或離子膜法生產燒堿和氯氣,能夠提高電流密度,降低槽電壓,節約電能,延長電極使用壽命,提高產品質量,使氯氣純度更高,堿濃度也更高。
· 其他領域:還可應用于電解提取有色金屬、電解銀催化劑的生產、電解法制造銅箔、電解氧化法回收汞、水電解、二氧化氯的制取、電滲析法淡化海水、熔融鹽電解、電池生產等諸多領域。
主要類型
· 釕鈦陽極:在氯堿工業中應用廣泛,全球約 70% 的氯堿產能依賴釕鈦陽極,具有良好的電催化性能和穩定性,能夠在高電流密度下工作,提高生產效率,降低電耗。
· 釕銥鈦陽極:常用于電鍍行業,特別是電子電鍍領域,如 PCB 企業采用釕銥鈦陽極可提高銅箔厚度的精度,在貴金屬回收方面也表現出色,能夠提高金等貴金屬的回收率。
· 銥錫鈦陽極:在海水淡化領域有重要應用,具有抗生物污染的特性,同時是節能先鋒,能夠降低海水電解的噸水電耗,此外,在遠洋艦船的海水淡化系統中也發揮著重要作用。
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