钛管阳极结构原理

结构与原理结构组成:以钛管作为基体,通过涂刷、烧结等工艺在其表面生成具有电催化活性的金属氧化物涂层。钛基体作为导电骨架,

结构与原理

· 结构组成:以钛管作为基体,通过涂刷、烧结等工艺在其表面生成具有电催化活性的金属氧化物涂层。钛基体作为导电骨架,而金属氧化物涂层则是发挥电催化作用的关键部位。

· 工作原理:在电化学系统中,作为电解池的阳极,外接电源产生电流时,涂层中的活性成分催化电解液中的离子发生氧化反应,自身不参与反应,仅传递电子。钛基体将电流均匀传导至涂层表面,确保反应高效进行。同时,管状结构增大了电极与电解液的接触面积,提升反应效率,也便于电解液流通和产物排出。

特点

· 化学稳定性好:即使在低 pH 值和含有氯离子等腐蚀性强的环境中,也具有良好的化学稳定性。

· 尺寸稳定性高:在阳极设计寿命期内,能够保持尺寸稳定,电解过程中电极间距离不变化,可保证电解操作在槽电压稳定的情况下进行。

· 涂层损耗均匀:具有均匀的涂层损耗率,一般为 1-6mg/A.a3。

· 高电流密度工作:可以在高电流密度下工作,如 2000A/m²,能够满足一些对电流要求较高的电化学过程。

· 导电性能良好:导电性能可达 10-7Ω・m,有利于电流的传导和反应的进行。

· 重量轻:相比一些传统的阳极材料,钛管阳极重量轻,可减轻劳动强度,也便于装卸、运输和安装。

应用领域

· 阴极保护领域:在土壤、淡水、盐渍水和海水中的外加电流阴极保护系统中,作为辅助阳极,与恒电位仪、测试桩、参比电极等共同构成阴极保护系统,可保护地下管道、桥梁、船舶等金属结构免受腐蚀。

· 电镀行业:广泛用于镀镍、镀金、镀铬、镀锌、镀铜等电镀有色金属行业,可替代常规的铅基合金阳极,在相同条件下,能降低槽电压,节约电能消耗,并且不会污染镀液,还能提高镀层质量5。

· 电解水处理领域:可用于污水处理、淡水消毒、发电厂冷却循环水的处理、医院污水处理等,通过电解产生氧化性物质,如氯气、次氯酸等,来杀灭细菌、氧化有机物和去除污染物。

· 氯碱工业:用于隔膜法或离子膜法生产烧碱和氯气,能够提高电流密度,降低槽电压,节约电能,延长电极使用寿命,提高产品质量,使氯气纯度更高,碱浓度也更高。

· 其他领域:还可应用于电解提取有色金属、电解银催化剂的生产、电解法制造铜箔、电解氧化法回收汞、水电解、二氧化氯的制取、电渗析法淡化海水、熔融盐电解、电池生产等诸多领域。

主要类型

· 钌钛阳极:在氯碱工业中应用广泛,全球约 70% 的氯碱产能依赖钌钛阳极,具有良好的电催化性能和稳定性,能够在高电流密度下工作,提高生产效率,降低电耗。

· 钌铱钛阳极:常用于电镀行业,特别是电子电镀领域,如 PCB 企业采用钌铱钛阳极可提高铜箔厚度的精度,在贵金属回收方面也表现出色,能够提高金等贵金属的回收率。

· 铱锡钛阳极:在海水淡化领域有重要应用,具有抗生物污染的特性,同时是节能先锋,能够降低海水电解的吨水电耗,此外,在远洋舰船的海水淡化系统中也发挥着重要作用。

 

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