鈦陽(yáng)極是指以金屬氧化物為涂層的主要成分,以鈦為基體的陽(yáng)極材料。鈦陽(yáng)極又被稱為金屬陽(yáng)極,是一種尺寸形狀穩(wěn)定性陽(yáng)極,國(guó)內(nèi)外一般稱為DSA(Dimensionally Stable Anode),是一種新型、高效、節(jié)能的陽(yáng)極材料。根據(jù)陽(yáng)極表面涂層的厚度分類:一種為涂層厚度在幾微米與十幾微米之間的薄涂層鈦陽(yáng)極,如Ir02/Ti,Sn02/Ti等:二是涂層厚度在幾百微米甚至幾毫米的厚涂層鈦陽(yáng)極,如Mn02/Ti陽(yáng)極。按照電化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中析出的氣體分類:析出氯氣的析氯陽(yáng)極,如Ru02/Ti陽(yáng)極;析出氧氣的析氧陽(yáng)極,代表性陽(yáng)極為Ir02/Ti陽(yáng)極。

鈦陽(yáng)極對(duì)基體材料的具體要求為:耐電化學(xué)腐蝕性強(qiáng),具有一定的機(jī)械強(qiáng)度,易于加工成各種形狀,表面易于形成鈍化膜但基體本身導(dǎo)電性良好等特點(diǎn)。基體材料的主要作用是導(dǎo)電與載體。理論上基體可以選用任何導(dǎo)電材料,如鉛、銅、鎳等金屬及其合金,但最好采用閥金屬(膜金屬)。閥金屬定義為具有單向載流性能的金屬,對(duì)電子具有單向傳導(dǎo)的作用。閥金屬包括鈦、鉭、鈮、鋯、鎢、鋁。鉭和鈮價(jià)格昂貴,而且制備條件苛刻,工藝復(fù)雜,作為基體材料實(shí)用性較差。與鉭和鈮相比,鈦的優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格低廉,單位體積相對(duì)價(jià)格約是鉭的1/20,鈮的1/1 0;具有一定的機(jī)械強(qiáng)度,易于加工成型,如多孔板、絲網(wǎng)及管材等。可以根據(jù)不同的應(yīng)用環(huán)境制備不同形狀的基體材料,具有較強(qiáng)的機(jī)加工性。自上世紀(jì)60年代鈦陽(yáng)極成功研制并實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用,鈦陽(yáng)極的發(fā)展歷史至今已有半個(gè)多世紀(jì)。有關(guān)鈦陽(yáng)極的優(yōu)點(diǎn),立坤鈦業(yè)結(jié)合相關(guān)資料整理如下:
鈦陽(yáng)極的優(yōu)點(diǎn)
在長(zhǎng)期生產(chǎn)與實(shí)踐中表明,與貴金屬陽(yáng)極、石墨陽(yáng)極相比,鈦基金屬氧化物陽(yáng)極具有如下優(yōu)點(diǎn):
(1)設(shè)備易于操作,制備過(guò)程簡(jiǎn)單,金屬氧化物涂層的組分與結(jié)構(gòu)易于調(diào)控;
(2)對(duì)電化學(xué)反應(yīng)選擇性強(qiáng),電催化活性高;
(3)陽(yáng)極工作電壓低,直流電耗降低10%~20%,降低能耗;
(4)m作壽命長(zhǎng),鈦陽(yáng)極的使用壽命可達(dá)到幾年以上;
(5)選擇空間大,鈦陽(yáng)極的種類繁多,應(yīng)用于不同的行業(yè)領(lǐng)域;
(6)可以避免貴金屬陽(yáng)極、石墨陽(yáng)極和鉛陽(yáng)極因溶解造成二次污染的問(wèn)題;
(7)強(qiáng)耐蝕性,在一些極端工況條件下仍能正常運(yùn)轉(zhuǎn)工作;
(8)尺寸穩(wěn)定,在電解過(guò)程中陽(yáng)極形狀保持相對(duì)穩(wěn)定,槽壓相對(duì)穩(wěn)定:
(9)節(jié)約貴金屬資源;
(10)高電流效率,鈦陽(yáng)極具有較高的電流效率;
(11)大電流密度,有效地提高電催化降解效果:
(12)易于加工制備,根據(jù)不同的應(yīng)用領(lǐng)域制備相應(yīng)形狀的鈦陽(yáng)極,可重復(fù)利用鈦基體材料。
鈦陽(yáng)極因其諸多優(yōu)點(diǎn)使其在廢水處理領(lǐng)域比傳統(tǒng)石墨陽(yáng)極、貴金屬陽(yáng)極具有更高的效率、穩(wěn)定性、電催化活性,此外在氯堿工業(yè)、電解合成、電冶金領(lǐng)域、電鍍領(lǐng)域等也有著廣泛的應(yīng)用。
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