mga kahibalo

Titanium anodes nagbag-o sa natad sa electrochemistry sa ilang talagsaon nga mga kabtangan ug versatility. Kini nga mga anod naglangkob sa usa ka titanium substrate, nga gipili alang sa talagsaon nga pagsukol sa kaagnasan, taas nga kusog-sa-timbang nga ratio, ug abilidad sa pagporma sa usa ka lig-on nga layer sa oxide. Kini nga layer sa oxide, nga panguna nga gilangkuban sa titanium dioxide (TiO2), naghatag usa ka dugang nga babag batok sa kaagnasan ug nagsilbi nga usa ka maayo kaayo nga base sa pag-apply sa mga catalytic coatings [1].

Ang paggamit sa titanium isip anode nga materyal nagsugod sa 1950s sa dihang nadiskobrehan sa mga tigdukiduki ang potensyal niini sa pagbuntog sa mga limitasyon sa tradisyonal nga carbon ug lead anodes. Ang pagpaila sa mga titanium anodes nagtimaan sa usa ka hinungdanon nga pag-uswag sa teknolohiya sa electrode, nga naghatag dalan alang sa labi ka episyente ug lig-on nga mga proseso sa electrochemical [2].

Usa sa mga yawe nga bentaha sa titanium anodes mao ang ilang dimensional nga kalig-on. Dili sama sa ubang mga anode nga materyales nga mahimong maguba o mausab ang porma sa paglabay sa panahon, ang mga titanium anodes nagpadayon sa ilang porma bisan sa ilawom sa mapintas nga mga kondisyon sa operasyon. Kini nga dimensyon nga kalig-on nagsiguro sa makanunayon nga pasundayag ug uniporme nga pag-apod-apod sa kasamtangan, nga hinungdanon sa daghang mga aplikasyon sa electrochemical [3].

Dugang pa, ang mga anod sa titanium mahimong ipahiangay sa piho nga mga aplikasyon pinaagi sa lainlaing mga pamaagi sa pagpahid. Kini nga mga coating, nga sagad gilangkuban sa mga mahal nga metal o metal oxide, nagpauswag sa kalihokan sa catalytic ug conductivity sa anode. Taliwala niini nga mga coating, ang kombinasyon sa iridium tantalum nakakuha og partikular nga atensyon tungod sa talagsaon nga mga kabtangan ug pasundayag niini [4].

Giunsa ang Iridium Tantalum Coated Titanium Anodes nga Makapauswag sa Episyente?

Iridium tantalum adunay sapaw nga titanium anodes nagrepresentar sa usa ka mahinungdanon nga paglukso sa unahan sa dimensionally stable anode (DSA) nga teknolohiya. Ang proseso sa coating naglakip sa pagdeposito sa usa ka maampingong giporma nga sagol sa iridium ug tantalum oxides ngadto sa titanium substrate, kasagaran pinaagi sa thermal decomposition sa precursor salts o electrodeposition method [5].

Ang mga pag-uswag sa kahusayan nga gitanyag sa kini nga coating daghang bahin:

1. Gipauswag nga Kalihokan sa Catalytic: Ang Iridium oxide nailhan tungod sa maayo kaayo nga catalytic nga mga kabtangan, ilabi na alang sa oxygen evolution reactions (OER). Ang pagdugang sa tantalum oxide nagpalig-on sa iridium oxide, nagpugong sa pagkatunaw niini ug nagpalugway sa kinabuhi sa anode. Kini nga synergistic nga epekto nagresulta sa usa ka aktibo ug lig-on nga catalytic nga nawong nga makunhuran ang sobra nga potensyal nga gikinahanglan alang sa mga reaksyon sa electrochemical [6].

2. Dugang nga Conductivity: Ang iridium component sa coating mahinuklugong nagpalambo sa electrical conductivity sa anode surface. Kini nga gipaayo nga conductivity nagpamenos sa internal nga pagsukol sa electrochemical cell, nga nagdala sa pagkunhod sa konsumo sa enerhiya ug gipauswag ang kinatibuk-ang kahusayan [7].

3. Corrosion Resistance: Samtang ang titanium mismo kay corrosion-resistant, ang iridium tantalum coating naghatag ug dugang nga layer sa proteksyon. Kini labi ka hinungdanon sa mga agresibo nga electrolyte o kung nag-atubang sa taas nga mga densidad sa karon. Ang coating naglihok isip usa ka babag, nga nagpugong sa nagpahiping titanium gikan sa direktang kontak sa electrolyte ug sa ingon nagpalugway sa kinabuhi sa operasyon sa anode [8].

4. Oxygen Evolution Efficiency: Sa mga proseso nga naglambigit sa oxygen evolution, sama sa water electrolysis o chlorine production, ang iridium tantalum coated anodes nagpakita sa labaw nga performance. Gipaubos sa coating ang enerhiya sa pagpaaktibo alang sa ebolusyon sa oksiheno, nga gitugotan ang reaksyon nga magpadayon sa ubos nga potensyal ug moresulta sa hinungdanon nga pagtipig sa enerhiya [9].

5. Giminusan nga mga Reaksyon sa Side: Ang taas nga pagkapili sa iridium tantalum coating alang sa gusto nga mga reaksyon makatabang sa pagpamenos sa dili gusto nga mga reaksyon sa kilid. Kini dili lamang makapauswag sa kaepektibo sa nag-unang proseso apan makapamenos usab sa pagporma sa mga by-products, nga mosangpot ngadto sa mas taas nga kaputli sa produkto ug mas ubos nga produksyon sa basura [10].

Ang kombinasyon sa kini nga mga hinungdan nagresulta sa mga anod nga dili lamang molihok nga labi ka maayo apan molungtad usab og dugay. Ang gipaayo nga kahusayan naghubad sa pagpaubos sa gasto sa operasyon, pagkunhod sa konsumo sa enerhiya, ug usa ka gamay nga tunob sa kalikopan. Kini nga mga benepisyo naghimo sa iridium tantalum nga adunay sapaw nga titanium anodes nga labi ka popular sa lainlaing mga industriya [11].

Mga Aplikasyon sa Iridium Tantalum Coated Titanium Anodes sa Mga Proseso sa Electrochemical

Ang versatility sa iridium tantalum adunay sapaw nga titanium anodes mitultol sa ilang pagsagop sa usa ka halapad nga mga proseso sa electrochemical:

1. Industriya sa Chlor-Alkali: Sa paghimo sa chlorine, sodium hydroxide, ug hydrogen pinaagi sa brine electrolysis, kini nga mga anod nahimong sumbanan. Ang ilang taas nga kahusayan sa chlorine evolution, inubanan sa ilang pagbatok sa makadaot nga chlorine nga palibot, naghimo kanila nga sulundon alang sa kini nga aplikasyon. Ang paggamit sa kini nga mga anod dako nga pagkunhod sa konsumo sa enerhiya sa mga tanum nga chlor-alkali sa tibuuk kalibutan [12].

2. Pagtambal sa Tubig: Sa mga advanced nga proseso sa oksihenasyon para sa wastewater treatment, ang iridium tantalum coated anodes milabaw sa pagmugna og gamhanang mga oxidant sama sa hydroxyl radicals ug ozone. Kini nga mga oxidant epektibo nga nagdaot sa komplikado nga mga organikong hugaw, lakip ang mga parmasyutiko ug pestisidyo, nga makasugakod sa naandan nga pamaagi sa pagtambal. Ang kalig-on sa anodes niining mga agresibo nga palibot nagsiguro sa makanunayon nga pasundayag sa taas nga mga panahon [13].

3. Electroplating: Ang uniporme nga kasamtangan nga pag-apod-apod nga gihatag niini nga mga anode mahinungdanon sa mga aplikasyon sa electroplating. Gitugotan nila ang tukma nga pagkontrol sa proseso sa plating, nga miresulta sa taas nga kalidad, uniporme nga mga coating. Ang mga industriya gikan sa automotive hangtod sa elektroniko nakabenepisyo gikan sa gipaayo nga pagkahuman ug pagkunhod sa mga depekto sa mga plated nga sangkap [14].

4. Metal Recovery: Sa hydrometallurgical nga mga proseso alang sa pagbawi sa bililhon ug base nga mga metal gikan sa ores o recycled nga mga materyales, ang iridium tantalum coated anodes adunay importante nga papel. Ang ilang taas nga oxygen evolution efficiency ug resistensya sa corrosion naghimo kanila nga angay alang sa paggamit sa acidic leaching nga mga solusyon, pagpaayo sa metal recovery rate ug proseso sa ekonomiya [15].

5. Proteksyon sa Cathodic: Kini nga mga anod gigamit sa impressed nga kasamtangan nga cathodic protection system aron mapugngan ang corrosion sa dagkong metal nga mga istruktura sama sa pipelines, storage tanks, ug marine vessels. Ang ilang ubos nga konsumo nga rate ug abilidad sa pag-operate sa taas nga kasamtangan nga mga densidad naghimo kanila nga usa ka maayo kaayo nga pagpili alang sa dugay nga pagpanalipod sa corrosion [16].

6. Electrochemical Synthesis: Sa paghimo sa high-purity nga mga kemikal ug mga parmasyutiko, ang iridium tantalum coated anodes makahimo sa pinili nga mga reaksiyon sa oksihenasyon. Ang ilang mga catalytic nga mga kabtangan mahimong ma-tune aron mapalambo ang piho nga mga agianan sa reaksyon, nga mosangput sa mas taas nga ani ug mas dalisay nga mga produkto [17].

7. Pagtipig sa Enerhiya: Samtang nag-uswag ang panukiduki sa mga advanced nga teknolohiya sa pagtipig sa enerhiya, kini nga mga anode nangita mga aplikasyon sa mga baterya sa daloy ug uban pang mga sistema sa pagtipig sa enerhiya sa electrochemical. Ang ilang kalig-on ug kaepektibo nakatampo sa pagpauswag sa kinabuhi sa siklo ug densidad sa enerhiya niining mga bag-ong teknolohiya [18].

Ang Iridium Tantalum Coated Titanium Anodes ba ang Umaabot sa Electrolysis?

Ang kaugmaon sa electrolysis hugot nga gihigot sa pagpalambo sa mas episyente ug malungtarong mga materyales sa electrode. Iridium tantalum adunay sapaw nga titanium anodes maayo ang posisyon nga adunay hinungdanon nga papel sa umaabot tungod sa daghang mga hinungdan:

1. Pagpadayon: Ingon nga ang mga industriya sa tibuuk kalibutan nagpunting sa pagkunhod sa ilang epekto sa kalikopan, ang kahusayan sa enerhiya ug taas nga kinabuhi sa kini nga mga anod maayo nga nahiuyon sa mga katuyoan sa pagpadayon. Ang ilang paggamit mahimong mosangpot sa mahinungdanon nga pagkunhod sa konsumo sa enerhiya ug mga kalambigit nga greenhouse gas emissions [19].

2. Pag-adapt: ​​Ang komposisyon ug estraktura sa coating mahimong maayo nga pag-ayo alang sa piho nga mga aplikasyon, nga naghimo niini nga mga anod nga labi ka mapasibo sa mga bag-ong teknolohiya ug proseso. Kini nga pagka-flexible nagsiguro sa ilang kalabutan samtang ang mga bag-ong aplikasyon sa electrochemical naugmad [20].

3. Economic Viability: Samtang ang inisyal nga gasto sa iridium tantalum coated anodes mahimong mas taas kay sa pipila ka mga alternatibo, ang ilang mga long-term nga ekonomikanhong benepisyo sa termino sa pagkunhod sa gasto sa enerhiya, ubos nga mga kinahanglanon sa pagmentinar, ug taas nga lifespans naghimo kanila nga mas madanihon gikan sa kinatibuk-ang gasto sa panglantaw sa pagpanag-iya [21].

4. Nagpadayon nga Pagpanukiduki: Ang padayon nga mga paningkamot sa pagpanukiduki gipunting sa dugang nga pagpauswag sa paghimo niini nga mga anod. Ang mga lugar sa imbestigasyon naglakip sa:

• Nanostructured coatings aron madugangan ang aktibo nga lugar sa nawong ug pagkaayo sa catalytic [22].
• Alternatibong mga komposisyon sa coating nga nagmintinar o milapas sa kasamtangan nga pasundayag samtang nagpamenos sa pagsalig sa nihit nga mahal nga mga metal [23].
• Mga advanced nga teknik sa paghimo aron mapauswag ang pagsunod ug pagkaparehas sa coating [24].

5. Pagpalapad sa mga Aplikasyon: Samtang ang mga industriya sama sa produksyon sa hydrogen, CO2 reduction, ug advanced water treatment motubo, ang panginahanglan alang sa high-performance anodes gilauman nga motaas. Ang Iridium tantalum nga adunay sapaw nga titanium anodes angayan aron matubag kini nga mga nag-uswag nga mga panginahanglanon [25].

Bisan pa, ang mga hagit nagpabilin. Ang kanihit ug gasto sa iridium naghatag ug potensyal nga mga limitasyon sa kaylap nga pagsagop. Ang panukiduki sa mga alternatibong materyales o mga paagi aron makunhuran ang sulud sa iridium samtang ang pagpadayon sa pasundayag hinungdanon alang sa dugay nga pagpadayon sa kini nga mga anod [26].

Panapos

Ang mga anod sa Titanium, labi na kadtong adunay sapaw sa iridium ug tantalum, nagbag-o sa talan-awon sa mga proseso sa electrochemical. Ang ilang talagsaon nga kaepektibo, kalig-on, ug kaarang sa paghimo kanila nga kinahanglanon sa daghang mga industriya, gikan sa tradisyonal nga produksiyon sa kemikal hangtod sa mga teknolohiya sa kalikopan.

Samtang nagtan-aw kita sa umaabot, ang papel sa kini nga mga anod gitakda nga molapad pa. Ang ilang katakus nga makahimo sa labi ka episyente ug malungtaron nga mga proseso sa electrochemical hingpit nga nahiuyon sa mga paningkamot sa kalibutan aron makunhuran ang konsumo sa enerhiya ug maminusan ang epekto sa kalikopan. Ang nagpadayon nga panukiduki ug pag-uswag nagsaad nga maablihan ang labi pa nga potensyal, nga mahimong mosangput sa mga kauswagan sa pagtipig sa enerhiya, pagtambal sa tubig, ug synthesis sa kemikal.

Samtang ang mga hagit sama sa kakulang sa materyal ug gasto kinahanglan nga sulbaron, ang trajectory sa iridium tantalum adunay sapaw nga titanium anodes nagpunting sa umaabot diin ang mga proseso sa electrochemical mas episyente, mas malungtaron, ug mas importante sa pagsulbad sa mga hagit sa kalibotan. Samtang nag-uswag ang teknolohiya, kini nga mga anod sa walay duhaduha magpadayon nga adunay hinungdanon nga papel sa paghulma sa kaugmaon sa electrolysis ug sa unahan.

Kung interesado ka sa mga produkto sa Xi'an Taijin New Energy Technology Co., Ltd., palihug kontaka yangbo@tjanode.com.

mga pakisayran:

[1] Trasatti, S. (2000). Electrocatalysis: pagsabut sa kalampusan sa DSA®. Electrochimica Acta, 45(15-16), 2377-2385.

[2] Beer, HB (1980). Ang pag-imbento ug pag-uswag sa industriya sa metal anodes. Journal sa The Electrochemical Society, 127(8), 303C.

[3] Martelli, GN, Ornelas, R., & Faita, G. (1994). Ang mga mekanismo sa pag-deactivate sa oxygen nga nag-uswag nga mga anod sa taas nga mga densidad karon. Electrochimica Acta, 39(11-12), 1551-1558.

[4] Xu, L., & Xiao, Y. (2015). Pagrepaso sa electrocatalytic nga mga kabtangan sa Ti-based dimensionally stable anodes alang sa oxygen evolution. International Journal of Electrochemical Science, 10, 7684-7700.

[5] Ardizzone, S., & Trasatti, S. (1996). Interfacial nga mga kabtangan sa mga oxide nga adunay epekto sa teknolohiya sa electrochemistry. Mga Pag-uswag sa Colloid ug Interface Science, 64, 173-251.

[6] Xu, L., Xiao, Y., van Sandwijk, A., Xu, Q., & Yang, Y. (2015). Pagprodyus sa ultrapure hydrogen pinaagi sa electrolysis sa sodium hydroxide: Pagtandi sa IrO2-RuO2/Ti ug IrO2-Ta2O5/Ti anodes. Enerhiya ug Sugnod, 29(12), 8037-8045.

[7] Chen, R., Trieu, V., Zeradjanin, AR, & Natter, H. (2020). In-situ nag-andam IrO2-TiO2 mixed oxide anodes uban sa gipalambo nga performance sa oxygen ebolusyon reaksyon. Electrochimica Acta, 344, 136166.

[8] Hu, JM, Zhang, JQ, & Cao, CN (2004). Oxygen evolution reaction sa IrO2-based DSA® type electrodes: kinetics analysis sa Tafel lines ug EIS. Internasyonal nga Journal sa Hydrogen Energy, 29(8), 791-797.

[9] Reier, T., Oezaslan, M., & Strasser, P. (2012). Electrocatalytic oxygen evolution reaction (OER) sa Ru, Ir, ug Pt catalysts: usa ka comparative study sa nanoparticle ug bulk nga mga materyales. ACS Catalysis, 2(8), 1765-1772.

[10] Xu, L., & Xiao, Y. (2015). Pagrepaso sa electrocatalytic nga mga kabtangan sa Ti-based dimensionally stable anodes alang sa oxygen evolution. International Journal of Electrochemical Science, 10, 7684-7700.

[11] Trasatti, S. (1984). Electrocatalysis sa anodic evolution sa oxygen ug chlorine. Electrochimica Acta, 29(11), 1503-1512.

[12] O'Brien, TF, Bommaraju, TV, & Hine, F. (2005). Handbook sa chlor-alkali nga teknolohiya. Springer Science ug Business Media.

[13] Martínez-Huitle, CA, & Ferro, S. (2006). Electrochemical oxidation sa mga organikong pollutant alang sa wastewater treatment: direkta ug dili direkta nga mga proseso. Mga Review sa Chemical Society, 35(12), 1324-1340.

[14] Walsh, FC, & Ponce de León, C. (2014). Usa ka pagrepaso sa electrodeposition sa metal matrix composite coatings pinaagi sa paglakip sa mga partikulo sa usa ka metal nga layer: usa ka natukod ug nagkadaiya nga teknolohiya. Mga transaksyon sa IMF, 92(2), 83-98.

[15] Moats, MS, & Libre, ML (2007). Usa ka masanag nga kaugmaon alang sa copper electrowinning. JOM, 59(10), 34-36.

[16] Shreir, LL, Jarman, RA, & Burstein, GT (Eds.). (1994). Kaagnasan: metal/mga reaksiyon sa palibot (Vol. 1). Elsevier.

[17] Simond, O., Schaller, V., & Comninellis, C. (1997). Teoretikal nga modelo alang sa anodic oxidation sa mga organiko sa metal oxide electrodes. Electrochimica Acta, 42(13-14), 2009-2012.

[18] Skyllas-Kazacos, M., Chakrabarti, MH, Hajimolana, SA, Mjalli, FS, & Saleem, M. (2011). Pag-uswag sa panukiduki ug pag-uswag sa dagan sa baterya. Journal sa Electrochemical Society, 158(8), R55.

[19] Botte, GG (2014). Ang paghimo sa electrochemical sa industriya sa kemikal. Ang Interface sa Electrochemical Society, 23(3), 49-55.

[20] Trasatti, S. (2000). Electrocatalysis: pagsabut sa kalampusan sa DSA®. Electrochimica Acta, 45(15-16), 2377-2385.

[21] Kraft, A. (2007). Doped diamante: usa ka compact review sa usa ka bag-o, versatile electrode nga materyal. Internasyonal nga Journal sa Electrochemical Science, 2, 355-385.

[22] Wang, Y., Zou, L., & Huang, Q. (2020). Mga pag-uswag sa disenyo ug mga aplikasyon sa nanostructured electrocatalysts alang sa oxygen evolution reaction. ChemElectroChem, 7(8), 1838-1866.

[23] McCrory, CC, Jung, S., Peters, JC, & Jaramillo, TF (2013). Pag-benchmark sa heterogenous nga mga electrocatalyst alang sa reaksyon sa ebolusyon sa oxygen. Journal sa American Chemical Society, 135(45), 16977-16987.

[24] Zhang, C., Fagan, RD, Smith, RD, Moore, SA, Berlinguette, CP, & Trudel, S. (2009). Pagmapa sa performance sa amorphous ternary metal oxide water oxidation catalysts nga adunay aluminum. Journal of Materials Chemistry A, 3(2), 756-761.

[25] Carmo, M., Fritz, DL, Mergel, J., & Stolten, D. (2013). Usa ka komprehensibo nga pagrepaso sa PEM water electrolysis. Internasyonal nga Journal sa Hydrogen Energy, 38(12), 4901-4934.

[26] Vesborg, PC, & Jaramillo, TF (2012). Pagsulbad sa hagit sa terawatt: scalability sa suplay sa kemikal nga mga elemento alang sa renewable energy. RSC Advances, 2(21), 7933-7947.