Classificació i preparació d'elèctrodes d'òxid metàl·lic de titani

1. Classificació dels elèctrodes d'òxid metàl·lic

S'utilitza l'elèctrode d'òxid metàl·lic (també anomenat elèctrode DSA).titanicom a substrat, i es prepara un recobriment d'òxid metàl·lic d'un cert gruix a la seva superfície. El recobriment es compon principalment d'òxids metàl·lics del grup del platí i després altres òxids metàl·lics inerts, com ara TiO₂, Ta₂0₅s'afegeixen, etc. Hi ha molts mètodes de classificació.

Segons el nombre de components, es pot dividir en recobriment unitari (com ara PbO/Ti, MnO2/Ti, etc.), recobriment binari (com ara Ti0₂Ru0₂/Ti, lr0₂Ta₂0₅/Ti, etc. recobriments ternaris (com RuIrTi/Ti, RuCoTi/Ti, RuSnTi/Ti, RuSnlr/Ti, etc.), recobriments quaternaris (com RuIrSnTi/Ti) i recobriments de cinc components (com RuIrSnCoTi/Ti ), etc.

Segons els principals components actius del recobriment de l'elèctrode, es pot dividir en ànodes a base de manganès, ànodes a base de plom, ànodes a base de ruteni i ànodes a base d'iridi. Tal com es mostra a la Taula 1.1.

Pestanya．1．1 Classificació i aplicació de DSA

Segons la reacció principal que es produeix a la superfície de l'elèctrode, es divideix principalment en elèctrodes per a l'evolució de clor (principalment recoberts de ruteni com Ti02Ru02/Ti) i elèctrodes per a l'evolució d'oxigen (principalment recoberts d'iridi com Ir02Ta205/Ti) La preparació dels elèctrodes d'òxid metàl·lic utilitza majoritàriament l'oxidació tèrmica per obtenir un cert gruix d'òxid metàl·lic sobre un substrat de titani.

1.1 Pretractament del substrat de titani

Abans de pintar l'òxid metàl·lic, s'ha de dur a terme el tractament superficial del substrat de titani. El seu propòsit és eliminar les taques d'oli i la pel·lícula d'òxid a la superfície del substrat, de manera que el substrat estigui en un estat actiu, per millorar la força d'unió entre el recobriment i el substrat de titani, millorar la conductivitat de l'elèctrode i allargar la vida útil de l'elèctrode.

El pretractament del substrat de titani té els següents passos: sorrejat, desgreixat, gravat àcid, neteja i assecat.

1.2 El sorra a la superfície del substrat de titani s'acciona amb aire comprimit i petites partícules de sorra (o pellets metàl·lics) es ruixen a la superfície del substrat de titani amb un flux d'aire d'alta velocitat i un cert angle d'inclinació. El recobriment) cau de la superfície de titani per obtenir una superfície uniforme.

1.3 Després del sorrat, la superfície del substrat de titani té taques d'oli. Es requereix un desgreixatge amb dissolvent (o desgreixatge electrolític) fins que la superfície del substrat estigui lliure de gotes d'aigua oliosa. En cas contrari, la presència d'oli reduirà molt la força d'unió entre el recobriment i el substrat. El gravat àcid consisteix a submergir el substrat de titani desgreixant en una solució d'àcid oxàlic de 0,1 kg/L (o solució HF) i gravar-lo durant 1 a 3 hores en estat d'ebullició. Segons l'anàlisi de difracció de raigs X, l'hidrur i els òxids de titani van coexistir a l'estructura de fase de la matriu de titani després del rentat àcid (com es mostra a la figura 1.2). La composició de l'hidrur de titani format a la superfície és propera a TiH1,79, i la seva energia lliure de formació és de 82,9-85,9 kj/mol, i la composició és força estable. Afegiu 2h a 200 graus, la seva composició bàsica encara pot romandre sense canvis, cosa que és molt beneficiós per a l'emmagatzematge a llarg termini. Per tal de millorar la força d'unió del recobriment i millorar la conductivitat, el tractament de decapat és molt important, i és un pas important per realitzar l'activació superficial del substrat de titani.

En general, la força d'unió dels metalls nobles i els seus òxids amb òxid de titani és més gran que la seva força d'unió amb titani pur. Per tant, a més de gravar el substrat de titani abans del recobriment, s'ha d'activar la superfície del substrat de titani per fer-lo porós. Capa d'òxid de titani, de manera que el procés de tractament de la matriu és en realitat un procés d'activació del metall de la matriu de titani. Després que el substrat de titani sigui amb sorra, desgreixatge i tractament àcid, hi ha fosses de diferents profunditats a la superfície. L'existència d'aquestes fosses és beneficiosa per millorar la força d'unió del recobriment i del substrat. Abans del recobriment, el substrat de titani s'ha de netejar amb un instrument d'ultrasons per eliminar la pols i la brutícia dipositades a la fossa i a la superfície del substrat. Com que en el gravat d'àcid oxàlic, es produeix oxalat de titani i s'uneix a la superfície del substrat de titani. Si el substrat de titani es treu del dipòsit d'àcid, és impossible eliminar els dipòsits simplement esbandint, en cas contrari la força d'unió del recobriment i el substrat de titani es veurà afectada. El substrat de titani netejat s'ha de col·locar en aigua destil·lada per a un ús posterior per evitar l'oxidació del substrat de titani. Abans d'obrir. La humitat a la superfície del substrat de titani i els microporus s'han d'assecar. En cas contrari, durant el recobriment, l'aigua sense coure interacciona amb la sal de titani (o sal d'estany) de la solució de recobriment per produir precipitats, cosa que farà que el recobriment caigui i afecti la vida útil de l'elèctrode.

2. Preparació dels elèctrodes

Els paràmetres del procés, com ara la composició de la solució de recobriment, la concentració de la solució de recobriment, la temperatura i el temps d'assecat, i la temperatura i el temps d'oxidació tèrmica afecten directament el rendiment de l'elèctrode. El nombre de temps de raspallat i la concentració de la solució de recobriment estan relacionats amb la quantitat de raspallat; el nombre de temps d'oxidació tèrmica, el temps i la temperatura tenen un impacte en el rendiment electroquímic i la resistència a la corrosió de l'elèctrode. Menys temps d'oxidació tèrmica, baixa temperatura i poc temps, donant lloc a una oxidació incompleta del recobriment i una cristal·lització desigual de l'òxid, cosa que reduirà el rendiment catalític i la vida útil de l'elèctrode; mentre que el nombre d'oxidació tèrmica augmenta, la temperatura augmenta i el temps s'allarga, provocarà l'oxidació de la matriu de titani i l'augment de les partícules d'òxid, cosa que també reduirà el rendiment catalític de l'elèctrode i reduirà la vida útil de l'elèctrode. . Per tant, sota la premissa de no afectar el rendiment del recobriment, s'ha d'utilitzar un procés de recobriment d'oxidació tèrmica després d'uns quants raspalls per reduir adequadament el nombre d'oxidacions tèrmiques. A més, s'ha de prestar atenció als següents punts durant el procés de preparació:

2.1 Cada cop que pintis, el recobriment ha de ser prim i uniforme. La solució de recobriment s'aplica generalment entre 15 i 18 vegades per evitar una gran quantitat d'acumulació o aglomeració de la solució de recobriment a la superfície del substrat.

2.2 Sota la làmpada infraroja, el dissolvent s'evapora lentament i la temperatura es determina segons el punt d'ebullició del dissolvent; el temps és adequat perquè el dissolvent s'evapori completament per evitar la carbonització del dissolvent a alta temperatura i afectar el rendiment del recobriment.

2.3 L'elèctrode completament sec s'envia al forn de mufla i la temperatura i el temps d'oxidació es determinen segons la composició del recobriment, generalment 5-15 minuts.

2.4 Després que l'elèctrode s'oxidi tèrmicament, s'ha de refredar a temperatura ambient abans de poder realitzar el següent raspallat per evitar que el revestiment d'òxid es faci malbé pel fred i la calor.

2.5 Després d'acabar el raspallat i l'assecat, oxidar tèrmicament al forn de mufla durant 1 hora per oxidar completament el recobriment de l'elèctrode.

Etiquetes populars: Classificació i preparació d'elèctrodes d'òxid metàl·lic de titani, Xina, fabricants, proveïdors, fàbrica, personalitzat, a l'engròs, preu baix, en estoc