Clasificación y preparación de electrodos de óxido metálico de titanio

1. Clasificación de los electrodos de óxido metálico

El electrodo de óxido metálico (también llamado electrodo DSA) utilizatitanioComo sustrato, se prepara sobre su superficie una capa de óxido metálico de un cierto espesor. La capa está compuesta principalmente por óxidos metálicos del grupo del platino y luego otros óxidos metálicos inertes, como el TiO₂, Sí₂0₅, etc. Hay muchos métodos de clasificación.

Según el número de componentes, se puede dividir en recubrimiento unitario (como PbO/Ti, MnO2/Ti, etc.), recubrimiento binario (como Ti0₂Ru0₂/Si, lr0₂Ejército de reserva₂0₅/Ti, etc. recubrimientos ternarios (como RuIrTi/Ti, RuCoTi/Ti, RuSnTi/Ti, RuSnlr/Ti, etc.), recubrimientos cuaternarios (como RuIrSnTi/Ti) y recubrimientos de cinco componentes (como RuIrSnCoTi/Ti), etc.

Según los principales componentes activos del revestimiento del electrodo, se puede dividir en ánodos a base de manganeso, ánodos a base de plomo, ánodos a base de rutenio y ánodos a base de iridio, como se muestra en la Tabla 1.1.

Tabla 1.1 Clasificación y aplicación de la DSA

Según la reacción principal que ocurre en la superficie del electrodo, se divide principalmente en electrodos para la evolución de cloro (principalmente recubiertos con rutenio como Ti02Ru02/Ti) y electrodos para la evolución de oxígeno (principalmente recubiertos con iridio como Ir02Ta205/Ti). La preparación de electrodos de óxido metálico utiliza principalmente oxidación térmica para obtener un cierto espesor de óxido metálico sobre un sustrato de titanio.

1.1 Pretratamiento del sustrato de titanio

Antes de pintar el óxido metálico, se debe realizar el tratamiento de la superficie del sustrato de titanio. Su propósito es eliminar las manchas de aceite y la película de óxido en la superficie del sustrato, de modo que el sustrato esté en un estado activo, a fin de mejorar la fuerza de unión entre el recubrimiento y el sustrato de titanio, mejorar la conductividad del electrodo y prolongar la vida útil del electrodo.

El pretratamiento del sustrato de titanio tiene los siguientes pasos: arenado, desengrasado, grabado ácido, limpieza y secado.

1.2 El chorro de arena sobre la superficie del sustrato de titanio se realiza mediante aire comprimido y se rocían pequeñas partículas de arena (o gránulos de metal) sobre la superficie del sustrato de titanio con un flujo de aire de alta velocidad y un cierto ángulo de inclinación. El recubrimiento) se desprende de la superficie de titanio para obtener una superficie picada uniforme.

1.3 Después del pulido con chorro de arena, la superficie del sustrato de titanio presenta manchas de aceite. Se requiere desengrasar con disolvente (o desengrasar electrolíticamente) hasta que la superficie del sustrato esté libre de gotitas de agua aceitosa. De lo contrario, la presencia de aceite reducirá en gran medida la fuerza de unión entre el revestimiento y el sustrato. El grabado ácido consiste en sumergir el sustrato de titanio desengrasado en una solución de ácido oxálico (o solución de HF) de 0,1 kg/L y grabarlo durante 1 a 3 horas en estado de ebullición. Según el análisis de difracción de rayos X, el hidruro de titanio y los óxidos coexistieron en la estructura de fases de la matriz de titanio después del lavado ácido (como se muestra en la Figura 1.2). La composición del hidruro de titanio formado en la superficie es cercana a TiH1.79, y su energía libre de formación es 82.9-85,9 kj/mol, y la composición es bastante estable. Si se añaden 2 h a 200 grados, su composición básica puede permanecer inalterada, lo que resulta muy beneficioso para el almacenamiento a largo plazo. Para mejorar la fuerza de unión del revestimiento y mejorar la conductividad, el tratamiento de decapado es muy importante y es un paso importante para lograr la activación de la superficie del sustrato de titanio.

En general, la fuerza de unión de los metales nobles y sus óxidos con el óxido de titanio es mayor que su fuerza de unión con el titanio puro. Por lo tanto, además de grabar el sustrato de titanio antes del recubrimiento, la superficie del sustrato de titanio debe activarse para hacerlo poroso. Capa de óxido de titanio, por lo que el proceso de tratamiento de la matriz es en realidad un proceso de activación del metal de la matriz de titanio. Después de que el sustrato de titanio se pulió con chorro de arena, se desengrasó y se trató con ácido, hay hoyos de diferentes profundidades en la superficie. La existencia de estos hoyos es beneficiosa para mejorar la fuerza de unión del recubrimiento y el sustrato. Antes del recubrimiento, el sustrato de titanio debe limpiarse con un instrumento ultrasónico para eliminar el polvo y la suciedad depositados en el hoyo y en la superficie del sustrato. Porque en el grabado con ácido oxálico, se produce oxalato de titanio y se adhiere a la superficie del sustrato de titanio. Si el sustrato de titanio se saca del tanque de ácido, es imposible eliminar los depósitos simplemente enjuagándolo, de lo contrario, la fuerza de unión del recubrimiento y el sustrato de titanio se verá afectada. El sustrato de titanio limpio debe colocarse en agua destilada para su uso posterior a fin de evitar la oxidación del sustrato de titanio. Antes de abrirlo, se debe secar la humedad de la superficie del sustrato de titanio y los microporos. De lo contrario, durante el recubrimiento, el agua no horneada interactúa con la sal de titanio (o sal de estaño) en la solución de recubrimiento y produce precipitados, lo que provocará que el recubrimiento se desprenda y afecte la vida útil del electrodo.

2. Preparación de los electrodos

Los parámetros del proceso, como la composición de la solución de recubrimiento, la concentración de la solución de recubrimiento, la temperatura y el tiempo de secado y la temperatura y el tiempo de oxidación térmica afectan directamente el rendimiento del electrodo. El número de cepillados y la concentración de la solución de recubrimiento están relacionados con la cantidad de cepillados; el número de tiempos de oxidación térmica, el tiempo y la temperatura tienen un impacto en el rendimiento electroquímico y la resistencia a la corrosión del electrodo. Menos tiempos de oxidación térmica, baja temperatura y poco tiempo, lo que da como resultado una oxidación incompleta del recubrimiento y una cristalización desigual del óxido, lo que reducirá el rendimiento catalítico y la vida útil del electrodo; mientras que el número de oxidaciones térmicas aumenta, la temperatura aumenta y el tiempo se prolonga, provocará la oxidación de la matriz de titanio y el aumento de partículas de óxido, lo que también reducirá el rendimiento catalítico del electrodo y reducirá la vida útil del electrodo. Por lo tanto, bajo la premisa de no afectar el rendimiento del recubrimiento, se debe utilizar un proceso de recubrimiento de oxidación térmica después de algunos cepillados para reducir adecuadamente el número de oxidaciones térmicas. Además, se debe prestar atención a los siguientes puntos durante el proceso de preparación:

2.1 Cada vez que se pinta, la capa debe ser fina y uniforme. La solución de recubrimiento se aplica generalmente entre 15 y 18 veces para evitar una gran acumulación o aglomeración de la solución de recubrimiento en la superficie del sustrato.

2.2 Bajo la lámpara infrarroja, el solvente se evapora lentamente y la temperatura se determina de acuerdo con el punto de ebullición del solvente; el tiempo es apropiado para que el solvente se evapore completamente para evitar la carbonización del solvente a alta temperatura y afectar el rendimiento del recubrimiento.

2.3 El electrodo completamente seco se envía al horno de mufla y la temperatura y el tiempo de oxidación se determinan de acuerdo con la composición del recubrimiento, generalmente 5-15 minutos.

2.4 Después de que el electrodo se haya oxidado térmicamente, se debe enfriar a temperatura ambiente antes de realizar el siguiente cepillado para evitar que el revestimiento de óxido se dañe por el frío y el calor.

2.5 Después de terminar de cepillar y secar, oxidar térmicamente en el horno de mufla durante 1 hora para oxidar completamente el revestimiento del electrodo.

Etiqueta: Clasificación y preparación de electrodos de óxido de metal y titanio, China, fabricantes, proveedores, fábrica, personalizado, venta al por mayor, precio bajo, en stock