סיווג והכנה של אלקטרודות מתכת אוקסיד טיטניום

1. סיווג אלקטרודות תחמוצת מתכת

אלקטרודת תחמוצת המתכת (נקראת גם אלקטרודת DSA) משתמשתטִיטָןכמצע, ועל פני השטח מכינים ציפוי תחמוצת מתכת בעובי מסוים. הציפוי מורכב בעיקר מתחמוצות מתכות מקבוצת פלטינה, ולאחר מכן תחמוצות מתכות אינרטיות אחרות, כגון TiO₂, טא₂0₅ועוד. ישנן שיטות סיווג רבות.

לפי מספר הרכיבים, ניתן לחלק אותו לציפוי יחידה (כגון PbO/Ti, MnO2/Ti וכו'), ציפוי בינארי (כגון Ti0₂רו0₂/Ti, lr0₂טא₂0₅/Ti וכו' ציפוי טרינרי (כגון RuIrTi/Ti, RuCoTi/Ti, RuSnTi/Ti, RuSnlr/Ti וכו'), ציפויים רבעוניים (כגון RuIrSnTi/Ti) וציפויים חמישה רכיבים (כגון RuIrSnCoTi/Ti ), וכו.

על פי המרכיבים הפעילים העיקריים של ציפוי האלקטרודה, ניתן לחלק אותו לאנודות על בסיס מנגן, אנודות על בסיס עופרת, אנודות על בסיס רותניום ואנודות על בסיס אירידיום. כפי שמוצג בטבלה 1.1.

כרטיסייה.1.1 סיווג ויישום של DSA

לפי התגובה העיקרית המתרחשת על פני האלקטרודה, היא מחולקת בעיקר לאלקטרודות לאבולוציה של כלור (בעיקר מצופות רותניום כמו Ti02Ru02/Ti) ואלקטרודות לאבולוציה חמצן (בעיקר מצופות באירידיום כמו Ir02Ta205/Ti) התכשיר של אלקטרודות תחמוצת מתכת משתמשת בעיקר בחמצון תרמי כדי להשיג עובי מסוים של תחמוצת מתכת על מצע טיטניום.

1.1 טיפול מקדים במצע טיטניום

לפני צביעת תחמוצת המתכת, יש לבצע טיפול פני השטח של מצע הטיטניום. מטרתו להסיר כתמי שמן וסרט תחמוצת על פני המצע, כך שהמצע יהיה במצב פעיל, על מנת לשפר את כוח ההתקשרות בין הציפוי למצע הטיטניום, לשפר את מוליכות האלקטרודה, וכן להאריך את חיי השירות של האלקטרודה.

לטיפול המקדים של מצע הטיטניום יש את השלבים הבאים: התזת חול, הסרת שומנים, תחריט חומצה, ניקוי וייבוש.

1.2 התזת חול על פני מצע הטיטניום מופעלת על ידי אוויר דחוס, וחלקיקים קטנים של חול (או כדורי מתכת) מותזים על פני מצע הטיטניום עם זרימת אוויר מהירה וזווית נטייה מסוימת. ציפוי) נושר ממשטח הטיטניום לקבלת משטח מגולע אחיד.

1.3 לאחר התזת חול, על פני מצע הטיטניום יש כתמי שמן. הסרת שומנים ממס (או הסרת שומנים אלקטרוליטית) נדרשת עד שפני המצע יהיו נקיים מטיפות מים שמנוניות. אחרת, נוכחות שמן תפחית מאוד את כוח ההדבקה בין הציפוי למצע. תחריט חומצה הוא לטבול את מצע הטיטניום מסיר שומנים בתמיסת חומצה אוקסלית של 0.1 ק"ג/ליטר (או תמיסת HF) ולצרוב אותו במשך 1 עד 3 שעות במצב רותח. על פי ניתוח דיפרקציית רנטגן, טיטניום הידריד ותחמוצות התקיימו יחד במבנה הפאזה של מטריצת הטיטניום לאחר שטיפת חומצה (כמתואר באיור 1.2). הרכב הטיטניום הידריד שנוצר על פני השטח קרוב ל-TiH1.79, והאנרגיה החופשית של היווצרותו היא 82.9-85.9 kj/mol, וההרכב די יציב. הוסף שעתיים ב-200 מעלות, ההרכב הבסיסי שלו עדיין יכול להישאר ללא שינוי, וזה מאוד מועיל לאחסון לטווח ארוך. על מנת לשפר את כוח ההדבקה של הציפוי ולשפר את המוליכות יש חשיבות רבה לטיפול הכבישה, והוא שלב חשוב למימוש הפעלת פני השטח של מצע הטיטניום.

באופן כללי, כוח הקישור של מתכות אצילות ותחמוצות שלהן עם תחמוצת טיטניום גדול יותר מכוח הקישור שלהן עם טיטניום טהור. לכן, בנוסף לחריטת מצע הטיטניום לפני הציפוי, יש להפעיל את פני מצע הטיטניום כדי להפוך אותו לנקבובי. שכבת תחמוצת טיטניום, כך שתהליך הטיפול במטריצה ​​הוא למעשה תהליך של הפעלת מתכת מטריקס טיטניום. לאחר התזת חול, הסרת שומנים וטיפול בחומצה מצע הטיטניום, ישנם בורות בעומקים שונים על פני השטח. קיומם של בורות אלו מועיל לשיפור חוזק ההדבקה של הציפוי והמצע. לפני הציפוי, יש לנקות את מצע הטיטניום בעזרת מכשיר קולי כדי להסיר את האבקה והלכלוך שהושקעו בבור ועל פני המצע. מכיוון שבתחריט החומצה האוקסלית, טיטניום אוקסלט מיוצר ומוצמד לפני השטח של מצע הטיטניום. אם מוציאים את מצע הטיטניום ממיכל החומצה, אי אפשר להסיר את המשקעים בשטיפה פשוטה, אחרת חוזק ההדבקה של הציפוי ומצע הטיטניום ייפגע. יש להניח את מצע הטיטניום הנוקה במים מזוקקים לשימוש מאוחר יותר כדי למנוע חמצון של מצע הטיטניום. לפני הפתיחה. יש לייבש את הלחות על פני מצע הטיטניום והמיקרופוריות. אחרת, במהלך הציפוי, המים הלא אפויים מקיימים אינטראקציה עם מלח הטיטניום (או מלח הפח) בתמיסת הציפוי ויוצרים משקעים, שיגרמו לציפוי ליפול וישפיעו על חיי השירות של האלקטרודה.

2. הכנת אלקטרודה

פרמטרים של תהליך כגון הרכב תמיסת הציפוי, ריכוז תמיסת הציפוי, טמפרטורת וזמן הייבוש וטמפרטורת וזמן החמצון התרמי משפיעים ישירות על ביצועי האלקטרודה. מספר זמני הצחצוח וריכוז תמיסת הציפוי קשורים לכמות הצחצוח; למספר זמני החמצון התרמי, הזמן והטמפרטורה יש השפעה על הביצועים האלקטרוכימיים ועמידות הקורוזיה של האלקטרודה. פחות זמני חמצון תרמי, טמפרטורה נמוכה וזמן קצר, וכתוצאה מכך חמצון לא שלם של הציפוי והתגבשות תחמוצת לא אחידה, מה שיפחית את הביצועים הקטליטיים ואת חיי השירות של האלקטרודה; בעוד שמספר החמצון התרמי עולה, הטמפרטורה עולה והזמן מתארך, זה יגרום לחמצון של מטריצת הטיטניום ולהגדלת חלקיקי תחמוצת, מה שיפחית גם את הביצועים הקטליטיים של האלקטרודה ויקצר את חיי השירות של האלקטרודה . לכן, תחת הנחה שאינה משפיעה על ביצועי הציפוי, יש להשתמש בתהליך ציפוי חמצון תרמי לאחר מספר הברשות כדי להפחית כראוי את מספר החמצון התרמי. בנוסף, יש לשים לב לנקודות הבאות בתהליך ההכנה:

2.1 בכל פעם שצובעים הציפוי צריך להיות דק ואחיד. תמיסת הציפוי מיושמת בדרך כלל בערך 15 עד 18 פעמים כדי למנוע כמות גדולה של הצטברות או הצטברות של תמיסת הציפוי על פני המצע.

2.2 מתחת למנורת האינפרא אדום, הממס מתאדה באיטיות, והטמפרטורה נקבעת על פי נקודת הרתיחה של הממס; הזמן המתאים להתאדות מוחלטת של הממס כדי למנוע התפחה של הממס בטמפרטורה גבוהה ולהשפיע על ביצועי הציפוי.

2.3 האלקטרודה המיובשת לחלוטין נשלחת לכבשן המופלה, וטמפרטורת החמצון וזמן החמצון נקבעים בהתאם להרכב הציפוי, בדרך כלל 5-15 דקות.

2.4 לאחר שהאלקטרודה מתחמצנת תרמית, יש לקרר אותה לטמפרטורת החדר לפני שניתן לבצע את ההברשה הבאה כדי למנוע פגיעה בציפוי התחמוצת מהקור והחום.

2.5 לאחר סיום הצחצוח והייבוש, חמצו תרמית בתנור המופלה למשך שעה אחת כדי לחמצן לחלוטין את ציפוי האלקטרודה.

תגיות פופולריות: סיווג והכנה של אלקטרודות טיטניום תחמוצת מתכת, סין, יצרנים, ספקים, מפעל, מותאם אישית, סיטונאי, מחיר נמוך, במלאי