Qu'est-ce qu'une électrode en titane ?

L'électrode en titane est une sorte d'électrode qui utilise du titane métallique comme substrat et forme finalement un revêtement d'oxyde avec une activité électrocatalytique sur le substrat en titane par frittage et oxydation. En raison de sa stabilité dimensionnelle physique pendant l'utilisation, elle est également appelée anode dimensionnellement stable (DSA en abrégé).

Selon la composition chimique et les principales propriétés électrochimiques du revêtement, les électrodes en titane peuvent être grossièrement divisées en trois catégories :

▲ Électrode en titane revêtue de ruthénium

Ce type d'électrode a une faible surtension de dégagement de chlore et une forte surtension de dégagement d'oxygène et est principalement utilisé dans diverses occasions d'analyse du chlore, telles que l'industrie du chlore-alcali, la protection cathodique, etc. Ce type de revêtement d'électrode comprend le revêtement original en ruthénium-titane ( Ru-Ti) et 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, et autres revêtements.

▲Électrode en titane non revêtue de ruthénium

Le ruthénium est un métal précieux avec un prix élevé et des réserves limitées dans la nature. Afin de réduire la quantité de Ru ou même de remplacer complètement le Ru, une électrode en titane revêtue sans base de ruthénium a été développée. Ce type d'électrode présente généralement une forte surtension de dégagement d'oxygène. Les électrodes les plus performantes comprennent les électrodes en titane revêtues d'étain-antimoine, les électrodes en titane revêtues de spinelle Co3O4 et les électrodes en titane revêtues d'oxyde de palladium.

▲Électrode en titane revêtue d'iridium

Dans certains procédés électrolytiques, tels que l'extraction électrolytique de métaux non ferreux, l'industrie de la galvanoplastie et la réduction électrochimique pour produire de la matière organique, etc., la réaction de conception de l'anode est une réaction de dégagement d'oxygène, on espère donc développer un matériau d'anode à faible surtension de dégagement d'oxygène, revêtement iridium C'est dans ce contexte que les électrodes en titane multicouches ont été développées. De tels revêtements d'électrode comprennent Ir-Co, Ir-Ta, Ir-Sn, Ir-Ta-Co, Ir-Ru-Pd-Ti et d'autres revêtements. Parmi elles, l'électrode en titane revêtue d'Ir-Ta est l'électrode de dégagement d'oxygène la plus performante.

■Décomposition thermique

La méthode de décomposition thermique dissout généralement les composés de sels métalliques dans des solvants organiques ou des solutions aqueuses, enduit la solution sur le substrat de titane, volatilise le solvant par chauffage, puis fritte à haute température pour décomposer et oxyder les sels afin d'obtenir un revêtement d'oxyde. Les méthodes de revêtement comprennent la pulvérisation, le laminage ou le brossage. La pulvérisation et le revêtement au rouleau ont un degré élevé de mécanisation, conviennent à la production industrielle à grande échelle et offrent un bon environnement de travail. Le revêtement est relativement uniforme, mais le gaspillage de liquide de revêtement est relativement important. Le revêtement au pinceau convient généralement à la production à petite échelle. Cette méthode nécessite un équipement simple et moins de perte de liquide de revêtement, mais l'intensité du travail est élevée, l'environnement de travail est médiocre et le revêtement obtenu n'est souvent pas assez uniforme. En utilisant la méthode de décomposition thermique, des électrodes d'oxyde à plusieurs composants et d'excellentes performances peuvent être facilement préparées en contrôlant la formulation du revêtement [2,3].

■Méthode sol-gel

La méthode sol-gel est une méthode émergente de préparation de revêtements basée sur le principe de la chimie des colloïdes. Il peut préparer des revêtements d'électrodes avec des grains ultrafins, ce qui augmente considérablement la surface spécifique de la surface de l'électrode [4,5]. Le processus général de préparation d'électrodes en titane par cette méthode consiste à disperser des composés organométalliques (tels que des alcoxydes métalliques) ou des composés inorganiques dans des solvants, à générer des monomères actifs par hydrolyse et à polymériser des monomères actifs pour former des sols, et à enrober les sols sur le substrat de titane, le film de sol est séché pour obtenir un film de gel, puis fritté à une certaine température pour obtenir un revêtement. Par rapport à la méthode de décomposition thermique traditionnelle, le revêtement d'électrode préparé par cette méthode est uniforme, le grain est plus fin et il n'y a presque pas de fissure, ce qui a beaucoup attiré l'attention ces dernières années.

■Électrodéposition

La méthode d'électrodéposition est utilisée pour préparer des électrodes en titane revêtues. Généralement, une électrode insoluble est utilisée comme anode et du titane métallique prétraité est utilisé comme cathode. Il est électrolysé dans une solution contenant des ions métalliques correspondants, et les ions métalliques sont déposés sur la cathode en titane métallique. Après séchage, puis haute température L'électrode en titane revêtue est obtenue par frittage. Les revêtements obtenus par ce procédé sont généralement relativement uniformes et denses. L'inconvénient de cette méthode est que le processus est compliqué et qu'il n'est pas facile de fabriquer une électrode uniforme de grande surface.

■Méthode de pulvérisation

Le film préparé par la méthode de pulvérisation cathodique est dense et a une forte force de liaison avec le substrat. Cependant, cette méthode nécessite l'utilisation d'un équipement spécial, le processus de préparation est relativement compliqué et la liqueur mère est davantage gaspillée, elle ne convient donc pas à une production industrialisée à grande échelle.

1. Choisissez un matériau de base en titane de type TA1 et assurez-vous que la surface de la plaque est lisse et lisse, sans rayures profondes ni incomplétude.

2. Effectuez un traitement mécanique sur le substrat en titane sélectionné et traitez-le selon les spécifications et les tailles requises par les clients.

3. Perform annealing and leveling treatment on the titanium substrate at a temperature >500 degrés. (Pour éliminer le stress et assurer la planéité.)

4. Pendant le traitement de recuit et de nivellement, une couche dense d'oxyde de titane sera formée sur la surface du substrat en titane, et elle sera polie mécaniquement ou manuellement pour donner à la surface un éclat métallique de titane.

5. Utilisez une concentration de 10% d'acide oxalique pour décaper et corroder le substrat en titane, et effectuez plusieurs heures dans un état légèrement bouillant, de sorte que la couche d'oxyde de surface soit gravée dans la surface de l'hydrure de titane.

6. Effectuer une configuration qualitative et quantitative raisonnable d'une solution de métal précieux en fonction de l'environnement anodique appliqué par le client.

7. Vérifiez que le matériau de base en titane de décapage est qualifié, c'est-à-dire que la couche de surface est une structure grêlée uniforme grise, puis effectuez un revêtement manuel, frittage selon la température appropriée définie, refroidissez naturellement après le frittage hors du four, et appliquez le deuxième revêtement lorsqu'il refroidit à température ambiante Pressez, et ainsi de suite, jusqu'à plus de 17 à 20 fois pour appliquer la solution de configuration.

8. Une fois le frittage des pièces traitées susmentionnées terminé, le test d'expérience de durée de vie est effectué avec l'éprouvette du four, et le test est qualifié et emballé pour la livraison.

1. Production électrolytique d'hypochlorite de sodium dans l'industrie Chlor-alcali et l'industrie du chlorate

2. Eau fonctionnelle électrolysée

3. Fabrication d'électrodes pour générateurs d'hypochlorite de sodium et générateurs de dioxyde de chlore.

4. Protection cathodique

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