Mae electrodau yn cyfeirio'n bennaf at yr electrodau positif a negyddol yn y system batri sylfaenol a'r deunyddiau catod ac anod yn y system celloedd electrolytig. Gwahaniaethu yn ôl cyfeiriad y llif cerrynt: gelwir un pen y cerrynt mewnbwn yn anod, a gelwir diwedd y cerrynt allbwn yn gatod.
Os caiff ei wahaniaethu gan y math o adwaith ar yr anod: yr anod lle mae'r adwaith ocsideiddio yn digwydd a'r catod lle mae'r adwaith lleihau'n digwydd. Fel y gydran graidd yn y system adwaith electrocemegol, mae'r deunydd anod yn cael effaith bwysig ar y gyfradd adwaith, mecanwaith adwaith a defnydd o ynni yn ystod y broses adwaith. Felly, yng nghyd-destun prinder ynni a thrin dŵr gwastraff anodd, mae gan ddatblygiad deunyddiau anod perfformiad uchel newydd arwyddocâd damcaniaethol a gwerth economaidd pwysig ar gyfer cynhyrchu diwydiannol.
Yn y system adwaith electrocemegol, mae'r adwaith lleihau yn digwydd yn bennaf yn y catod, felly nid yw'r gofynion ar gyfer deunyddiau catod yn rhy llym. Mae'r deunydd anod yn bennaf yn cael adwaith ocsideiddio yn ystod y broses adwaith, gan achosi i'r deunydd anod gael ei golli'n hawdd a'i ddisodli'n amlach na'r deunydd catod. Mae angen i ddeunyddiau anod â pherfformiad rhagorol fodloni gofynion megis dargludedd trydanol da, gweithgaredd catalytig uchel, sefydlogrwydd da, a chryfder mecanyddol penodol. Mae sut i ddatblygu deunyddiau anod gyda'r nodweddion uchod wedi dod yn bwnc ymchwil poeth gan ysgolheigion domestig a thramor.
Mae datblygiad parhaus y diwydiant electrolysis wedi hyrwyddo cynnydd a datblygiad deunyddiau anod. Cynhyrchodd EG Acheson graffit artiffisial yn llwyddiannus gan ddefnyddio'r dull crisialu electrothermol ym 1896, a sylweddolodd gynhyrchu diwydiannol yn y diwydiant halen electrolytig.
Fel deunydd anod, canfuwyd bod gan anod graffit y diffygion canlynol yn ystod ei gymhwysiad diwydiannol hirdymor: pan fo'r electrolyte yn asidig, mae adwaith esblygiad ocsigen yn cyd-fynd â'r broses ddiraddio electrocatalytig, ac mae'r deunydd carbon yn cael ei ocsidio'n hawdd, gan arwain at hynny. mewn graffit Mae'r deunydd anod yn ehangu, yn anffurfio, yn cwympo i ffwrdd ac yn slag; anfantais arall yw bod gan y deunydd carbon wrthwynebiad tymheredd uchel gwael a chryfder mecanyddol gwael, a gall dorri yn ystod prosesu a chludo. Felly, mae pobl yn chwilio am anodau metel i ddisodli anodau graffit i ddiwallu anghenion datblygiad diwydiannol. Y broblem fwyaf gydag anodau metel yw anod passivation. Mae'n hawdd ffurfio ffilmiau goddefol ar yr wyneb, gan achosi i weithgaredd catalytig anodau metel leihau neu hyd yn oed golli gweithgaredd, fel anodau haearn ac anodau copr. Mae gan anodau platinwm weithgaredd electrocatalytig uchel ac effeithlonrwydd cyfredol uchel, ond mae metel platinwm yn ddrud, sy'n cyfyngu ar ei gwmpas cymhwyso. Ym 1948, gwnaed llwyddiant mawr wrth baratoi titaniwm metel a chynhyrchwyd cynhyrchu diwydiannol. Priodolwyd hyn yn bennaf i ddyfais Dr. W. Claure o'r Unol Daleithiau gan y dull lleihau thermol magnesiwm a pharatoi sbwng titaniwm yn llwyddiannus. Mae'n bosibl defnyddio titaniwm fel y deunydd sylfaen anod i baratoi anodau newydd. Ym 1959, cynigiodd ymchwilwyr gysyniad newydd: defnyddio metel titaniwm fel y deunydd sylfaen a metel ocsid fel yr haen weithredol i ddatblygu anod metel newydd. Ym 1968, cymerodd y cwmni Eidalaidd DeNora yr awenau wrth ddiwydiannu anodau wedi'u gorchuddio â rutheniwm-titaniwm H.Beer, ac aeth datblygiad anodau titaniwm i bennod newydd.
1. Dull paratoi anod titaniwm
(1) Dull dadelfennu thermol
Y dull dadelfennu thermol yw cymhwyso hydoddiant organig neu doddiant dyfrllyd ocsid metel yn gyfartal ar wyneb y swbstrad sydd wedi'i drin ymlaen llaw, ac yna sychu tymheredd isel, ocsidiad tymheredd uchel a phrosesau eraill i gael y ffilm ocsid gofynnol. Manteision y dull hwn yw offer a phroses syml, trwch cotio y gellir ei reoli, a ffurfio llawer o graciau ar wyneb yr anod, sy'n cynyddu arwynebedd arwyneb penodol y cotio ac yn gwella gweithgaredd catalytig yr anod. Yr anfantais yw bod craciau dwfn fel craciau mwd yn hawdd eu ffurfio ar wyneb y cotio, ac mae'n hawdd cwympo'r cotio.
(2) Dull sol-gel
Y dull sol-gel yw paratoi sol gyda gronynnau metel ocsid neu hydrocsid wedi'u toddi mewn hydoddiant o gyfansoddion organig metel trwy hydrolysis a pholymereiddio'r cyfansoddion, ac yna cynhyrchu gel gyda strwythur gofodol penodol trwy gyfres o adweithiau ffisegol neu gemegol. . , gellir cael y nanofilm metel ocsid gofynnol trwy sychu tymheredd isel a sintro tymheredd uchel. Y fantais yw bod nanoronynnau yn cael eu gwaddodi o'r cotio, mae'r grawn yn fach, ac mae'r cotio yn drwchus. Yr anfantais yw bod y broses baratoi yn gymhleth ac yn cymryd llawer o amser.
(3) Dull electrodeposition
Y dull electrodeposition yw gosod y swbstrad pretreated fel anod mewn ateb electroplating halen metel, a defnyddio dur gwrthstaen fel y catod. Ar ôl electrodeposition am gyfnod o amser o dan weithred cerrynt cyson, ceir ffilm ocsid metel ar wyneb y swbstrad.
Mae gan y dull electrodeposition amodau paratoi ysgafn, grym bondio cryfach rhwng y swbstrad a'r cotio, ac mae'n fwyaf addawol ar gyfer cynhyrchu diwydiannol. Fodd bynnag, mae'r broses baratoi yn gymhleth, mae ganddi lawer o ffactorau dylanwadol, ac mae'n defnyddio llawer iawn o egni.
(4) Dull sputtering Magnetron
Mae'r dull sputtering magnetron mewn awyrgylch argon, o dan weithred maes trydan amledd uchel a foltedd uchel, mae'r llif ïon nwy ynni uchel a ffurfiwyd yn peledu'r wyneb targed, ac mae'r atomau ar yr wyneb targed yn cael eu gollwng a'u hadneuo. ar wyneb y swbstrad.
Dull paratoi o ddeunydd ffilm tenau. Mantais y dull hwn yw bod gan y cotio canlyniadol ddwysedd uwch, grym bondio cryfach rhwng y swbstrad a'r cotio, ac mae bywyd yr anod wedi'i wella'n fawr. Fodd bynnag, mae'r offer a ddefnyddir yn ddrud ac yn anodd ei gymhwyso ar raddfa fawr.
Yn ogystal â'r pedwar prif ddull paratoi uchod, mae dulliau paratoi anodau metel ocsid titaniwm hefyd yn cynnwys CVD, PVD, dadelfennu thermol chwistrellu, ac ati. Mae'r broses yn syml, mae'r offer yn hawdd i'w weithredu, ac mae'r cydrannau cotio yn fanwl gywir ac yn hawdd eu rheoli. Mae'n arbennig o addas ar gyfer ymchwil labordy cyffredinol.
2. Sawl dosbarthiad anod titaniwm a ddefnyddir yn gyffredin
Mae'r dewis o cotio yn yr anod titaniwm yn pennu'r broses adwaith electrocemegol, hynny yw, p'un a yw'r math adwaith electrocemegol yn adwaith esblygiad ocsigen neu adwaith esblygiad clorin, a'r egwyddor diraddio yw diraddio uniongyrchol neu ddiraddio anuniongyrchol. Mae strwythur a chyfansoddiad cemegol y cotio yn cael dylanwad pendant ar yr adwaith electrocemegol. Ar hyn o bryd, mae ymchwil ar sawl anod titaniwm a ddefnyddir yn gyffredin yn bennaf yn cynnwys cyfres Ir02 / Ti, cyfres Ru02 / Ti, cyfres Pb02 / Ti, cyfres Sn02 / Ti, ac ati.
Mae anod Ir02 /Ti yn anod esblygiad ocsigen. Mae'r haen weithredol o anod titaniwm wedi'i orchuddio â uned lr02 yn hawdd i'w phlicio wrth ei ddefnyddio, ac mae gan yr anod fywyd gwasanaeth byr. Fel arfer mae angen ychwanegu rhai cydrannau eraill ar gyfer ymchwil addasu. Mae Iridium yn elfen fetel werthfawr ac mae'n gymharol ddrud.
Mae Ru{0}}Ti02/Ti anod yn anod esblygiad clorin. Fel iridium, mae ruthenium hefyd yn elfen fetel werthfawr ac mae'n ddrud. Ar hyn o bryd, defnyddir anodau cyfres Ru02 / Ti yn bennaf yn y diwydiant clor-alcali.
Mae gan yr anod Pb02/Ti allu cryf i ddiraddio deunydd organig mewn dŵr gwastraff, fel rhywfaint o ddŵr gwastraff organig sy'n anodd ei fioddiraddio. Cynhyrchion diraddio terfynol mater organig yw C02 a H20]. Defnyddir anod Pb02 / Ti yn bennaf mewn platio cromiwm mewn hydoddiant asid cryf, mwyndoddi electrolytig sinc a chopr, trin dŵr gwastraff, gwahanu dŵr olew, ac ati.
Mae anod Sn02/Ti yn cyfeirio at ddeunydd anod gyda thun ocsid fel y gydran weithredol ar fatrics titaniwm. Mae'n anod metel ocsid metel di-bonheddig addawol. Mae gan SnO2 wrthedd uchel ar dymheredd ystafell, felly ni ellir ei ddefnyddio'n uniongyrchol fel deunydd anod. Gall Doping Sb wella priodweddau dargludol Sn02 yn effeithiol. Bydd hydoddiant solet parhaus yn cael ei ffurfio rhwng Sb ocsid a Sn02. Mae Sb yn chwarae rhan wrth gefnogi a gwella sefydlogrwydd Sn02. Felly, gellir defnyddio SnO2 a addaswyd gan Sb doping fel cotio anod. Mae ymchwil wedi profi bod Sb-doped Sn02. Mae anod Sb/Ti yn arddangos potensial esblygiad ocsigen uchel a gallu cynhyrchu ·OH cryf, felly mae'n arddangos gweithgaredd ocsideiddio electrocatalytig da ar gyfer mater organig ac fe'i defnyddiwyd yn helaeth ym maes trin dŵr gwastraff.
Cynhyrchion 3.Related yn ehisen
