Pengelasan Dan Penyediaan Elektrod Titanium Oksida Logam

1. Pengelasan elektrod oksida logam

Elektrod oksida logam (juga dipanggil elektrod DSA) menggunakantitaniumsebagai substrat, dan salutan oksida logam dengan ketebalan tertentu disediakan pada permukaannya. Salutan terutamanya terdiri daripada oksida logam kumpulan platinum, dan kemudian oksida logam lengai lain, seperti TiO₂, Ta₂0₅, dsb. ditambah. Terdapat banyak kaedah klasifikasi.

Mengikut bilangan komponen, ia boleh dibahagikan kepada salutan unit (seperti PbO/Ti, MnO2/Ti, dsb.), salutan binari (seperti Ti0₂Ru0₂/Ti, lr0₂Ta₂0₅/Ti, dsb. salutan terner (seperti RuIrTi/ Ti, RuCoTi/Ti, RuSnTi/Ti, RuSnlr/Ti, dsb.), salutan kuaternari (seperti RuIrSnTi/Ti) dan salutan lima komponen (seperti RuIrSnCoTi/Ti ), dan lain-lain.

Mengikut komponen aktif utama salutan elektrod, ia boleh dibahagikan kepada anod berasaskan mangan, anod berasaskan plumbum, anod berasaskan rutenium, dan anod berasaskan iridium. Seperti yang ditunjukkan dalam Jadual 1.1.

Tab．1．1 Pengelasan dan penggunaan DSA

Mengikut tindak balas utama yang berlaku pada permukaan elektrod, ia dibahagikan terutamanya kepada elektrod untuk evolusi klorin (terutamanya disalut dengan ruthenium seperti Ti02Ru02/Ti) dan elektrod untuk evolusi oksigen (terutamanya disalut dengan iridium seperti Ir02Ta205/Ti) Penyediaan elektrod oksida logam kebanyakannya menggunakan pengoksidaan terma untuk mendapatkan ketebalan tertentu oksida logam pada substrat titanium.

1.1 Prarawatan substrat titanium

Sebelum mengecat oksida logam, rawatan permukaan substrat titanium mesti dijalankan. Tujuannya adalah untuk menghilangkan kesan minyak dan filem oksida pada permukaan substrat, supaya substrat berada dalam keadaan aktif, untuk meningkatkan daya ikatan antara salutan dan substrat titanium, meningkatkan kekonduksian elektrod, dan memanjangkan hayat perkhidmatan elektrod.

Prarawatan substrat titanium mempunyai langkah-langkah berikut: letupan pasir, nyahgris, goresan asid, pembersihan dan pengeringan.

1.2 Peletupan pasir pada permukaan substrat titanium dikuasakan oleh udara termampat, dan zarah kecil pasir (atau pelet logam) disembur pada permukaan substrat titanium dengan aliran udara berkelajuan tinggi dan sudut kecenderungan tertentu. Salutan) jatuh dari permukaan titanium untuk mendapatkan permukaan berlubang seragam.

1.3 Selepas letupan pasir, permukaan substrat titanium mempunyai kesan minyak. Penyahcairan pelarut (atau nyahgris elektrolitik) diperlukan sehingga permukaan substrat bebas daripada titisan air berminyak. Jika tidak, kehadiran minyak akan sangat mengurangkan daya ikatan antara salutan dan substrat. Goresan asid adalah untuk merendam substrat titanium penyahgris dalam 0.1kg/L larutan asid oksalik (atau larutan HF) dan menggoresnya selama 1 hingga 3 jam dalam keadaan mendidih. Menurut analisis pembelauan sinar-x, titanium hidrida dan oksida wujud bersama dalam struktur fasa matriks titanium selepas mencuci asid (seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 1.2). Komposisi titanium hidrida yang terbentuk di permukaan adalah hampir dengan TiH1.79, dan tenaga bebas pembentukannya ialah 82.9-85.9 kj/mol, dan komposisinya agak stabil. Tambah 2j pada 200 darjah , komposisi asasnya masih boleh kekal tidak berubah, yang sangat bermanfaat untuk penyimpanan jangka panjang. Untuk meningkatkan daya ikatan salutan dan meningkatkan kekonduksian, rawatan penjerukan adalah sangat penting, dan ia merupakan langkah penting untuk merealisasikan pengaktifan permukaan substrat titanium.

Secara umum, daya ikatan logam mulia dan oksidanya dengan titanium oksida adalah lebih besar daripada daya ikatannya dengan titanium tulen. Oleh itu, sebagai tambahan kepada mengetsa substrat titanium sebelum salutan, permukaan substrat titanium mesti diaktifkan untuk menjadikannya berliang. Lapisan titanium oksida, jadi proses rawatan matriks sebenarnya adalah proses mengaktifkan logam matriks titanium. Selepas substrat titanium disembur pasir, nyahgris dan dirawat asid, terdapat lubang kedalaman yang berbeza di permukaan. Kewujudan lubang ini bermanfaat untuk meningkatkan kekuatan ikatan salutan dan substrat. Sebelum salutan, substrat titanium perlu dibersihkan dengan alat ultrasonik untuk mengeluarkan serbuk yang termendap dan kotoran di dalam lubang dan di permukaan substrat. Kerana dalam etsa asid oksalik, titanium oksalat dihasilkan dan dilekatkan pada permukaan substrat titanium. Jika substrat titanium dikeluarkan dari tangki asid, adalah mustahil untuk mengeluarkan mendapan dengan hanya membilas, jika tidak kekuatan ikatan salutan dan substrat titanium akan terjejas. Substrat titanium yang telah dibersihkan hendaklah diletakkan di dalam air suling untuk kegunaan kemudian bagi mengelakkan pengoksidaan substrat titanium. Sebelum dibuka. Kelembapan pada permukaan substrat titanium dan mikropori mesti dikeringkan. Jika tidak, semasa salutan, air yang tidak dibakar berinteraksi dengan garam titanium (atau garam timah) dalam larutan salutan untuk menghasilkan mendakan, yang akan menyebabkan salutan jatuh dan menjejaskan hayat perkhidmatan elektrod.

2. Penyediaan elektrod

Parameter proses seperti komposisi larutan salutan, kepekatan larutan salutan, suhu dan masa pengeringan, dan suhu dan masa pengoksidaan terma secara langsung mempengaruhi prestasi elektrod. Bilangan masa memberus dan kepekatan larutan salutan berkaitan dengan jumlah memberus; bilangan masa pengoksidaan terma, masa dan suhu mempunyai kesan ke atas prestasi elektrokimia dan rintangan kakisan elektrod. Masa pengoksidaan haba yang lebih sedikit, suhu rendah dan masa yang singkat, mengakibatkan pengoksidaan salutan yang tidak lengkap dan penghabluran oksida yang tidak sekata, yang akan mengurangkan prestasi pemangkin dan hayat perkhidmatan elektrod; manakala bilangan pengoksidaan haba meningkat, suhu meningkat, dan masa berpanjangan, Ia akan menyebabkan pengoksidaan matriks titanium dan peningkatan zarah oksida, yang juga akan mengurangkan prestasi pemangkin elektrod dan mengurangkan hayat perkhidmatan elektrod . Oleh itu, di bawah premis tidak menjejaskan prestasi salutan, proses salutan pengoksidaan terma harus digunakan selepas beberapa kali memberus untuk mengurangkan bilangan pengoksidaan terma dengan sewajarnya. Di samping itu, perkara berikut harus diberi perhatian semasa proses penyediaan:

2.1 Setiap kali anda mengecat, salutan hendaklah nipis dan sekata. Larutan salutan biasanya digunakan dalam kira-kira 15 hingga 18 kali untuk mengelakkan sejumlah besar pengumpulan atau penggumpalan larutan salutan pada permukaan substrat.

2.2 Di bawah lampu inframerah, pelarut menguap perlahan-lahan, dan suhu ditentukan mengikut takat didih pelarut; masa yang sesuai untuk pelarut menyejat sepenuhnya untuk mengelakkan pengkarbonan pelarut pada suhu tinggi dan menjejaskan prestasi salutan.

2.3 Elektrod yang telah kering sepenuhnya dihantar ke relau meredam, dan suhu dan masa pengoksidaan ditentukan mengikut komposisi salutan, secara amnya 5-15 minit.

2.4 Selepas elektrod teroksida secara terma, ia mesti disejukkan ke suhu bilik sebelum memberus seterusnya boleh dilakukan untuk mengelakkan salutan oksida daripada rosak oleh sejuk dan haba.

2.5 Selepas selesai memberus dan mengeringkan, oksidakan secara terma dalam relau meredam selama 1 jam untuk mengoksidakan salutan elektrod sepenuhnya.

Cool tags: pengelasan dan penyediaan elektrod titanium logam oksida, China, pengilang, pembekal, kilang, disesuaikan, borong, harga rendah, dalam stok