Mae electrod titaniwm yn fath o electrod sy'n seiliedig ar fetel titaniwm, ac yn olaf mae'n ffurfio haen o cotio ocsid electrocatalytig ar y swbstrad titaniwm trwy sintering ac ocsideiddio. Fe'i gelwir hefyd yn Anod Sefydlog Dimensiynol (DSA yn fyr) oherwydd ei sefydlogrwydd dimensiwn corfforol wrth ei ddefnyddio.
Dosbarthiad electrodau titaniwm
Yn ôl cyfansoddiad cemegol a phrif briodweddau electrocemegol y cotio, gellir rhannu electrodau titaniwm yn fras i'r tri chategori canlynol:
Electrod titaniwm wedi'i orchuddio â Ruthenium
Mae gan yr electrodau hyn or-botensial isel o esblygiad clorin a gor-botensial esblygiad ocsigen uchel ac fe'u defnyddir yn bennaf mewn amrywiol achlysuron esblygiad clorin, megis diwydiant alcali Chlor, amddiffyniad cathodig, ac ati. Mae'r math hwn o cotio electrod yn cynnwys y cotio titaniwm ruthenium gwreiddiol (Ru). Ti) a'r Ru Ir Ti, Ru Co Ti, Ru Co Sn Ti, Ru Sn Ti, Ru Si Ti, Ru Ti Zr, Ru Ti La, Ru Ti Ce a haenau eraill a ddatblygwyd ar y sail hon.
Electrod titaniwm heb ei orchuddio â rutheniwm
Mae Ruthenium yn fetel gwerthfawr gyda phrisiau uchel a chronfeydd wrth gefn cyfyngedig o ran natur. Er mwyn lleihau faint o Ru a hyd yn oed disodli Ru yn llwyr, datblygwyd electrod titaniwm heb ei orchuddio â Ru. Yn gyffredinol, mae gan yr electrodau hyn ormod o botensial esblygiad ocsigen uchel. Mae electrodau mwy llwyddiannus yn cynnwys electrodau titaniwm wedi'u gorchuddio â antimoni tun, electrodau titaniwm wedi'u gorchuddio â asgwrn cefn Co3O4, ac electrodau titaniwm wedi'u gorchuddio â phaladiwm ocsid.
Electrod titaniwm wedi'i orchuddio â Iridium
Mewn rhai prosesau electrolytig, megis echdynnu electrolytig o fetelau anfferrus, diwydiant electroplatio, a gostyngiad electrocemegol i gynhyrchu sylweddau organig, adwaith dylunio'r anod yw'r adwaith esblygiad ocsigen. Felly, y gobaith yw datblygu deunydd anod gyda esblygiad ocsigen isel ormod o botensial. Datblygwyd electrod titaniwm wedi'i orchuddio â Iridium o dan y cefndir hwn. Mae Ir Co, Ir Ta, Ir Sn, Ir Ta Co, Ir Ru Pd Ti, a haenau eraill yn enghreifftiau o haenau electrod o'r fath. Yr electrod titaniwm wedi'i orchuddio â Ir Ta yw'r electrod esblygiad ocsigen mwyaf llwyddiannus.
Mae dulliau paratoi electrodau titaniwm fel a ganlyn:
Dull dadelfennu thermol
Mae'r dull dadelfennu thermol fel arfer yn cynnwys hydoddi cyfansoddion halen metel mewn toddydd organig neu hydoddiant dyfrllyd, gorchuddio'r hydoddiant ar swbstrad titaniwm, gwresogi i anweddoli'r toddydd, ac yna sintro tymheredd uchel i ddadelfennu ac ocsideiddio'r halwynau i gael cotio ocsid. Mae'r dulliau cotio yn cynnwys chwistrellu, cotio rholio, neu cotio brwsh. Mae chwistrellu a gorchuddio rholio yn fecanyddol iawn ac yn addas ar gyfer cynhyrchu diwydiannol. Mae'r amgylchedd llafur yn dda, ac mae'r cotio yn gymharol unffurf, ond mae gwastraff hylif cotio yn gymharol fawr. Mae cotio brwsh yn berthnasol yn gyffredinol i gynhyrchu ar raddfa fach. Mae'r dull hwn yn gofyn am offer syml a llai o golli datrysiad cotio, ond mae'r dwysedd llafur yn uchel, mae'r amgylchedd llafur yn wael, ac yn aml nid yw'r cotio yn unffurf. Mae'n hawdd paratoi electrodau ocsid aml-gydran gyda pherfformiad rhagorol trwy reoli'r ffurfiad cotio trwy'r dull dadelfennu thermol.
Dull Sol-gel
Mae'r dull sol-gel yn ddull newydd o baratoi haenau yn seiliedig ar egwyddor cemeg colloidal. Gall baratoi haenau electrod grawn uwch-fân, a all gynyddu arwynebedd arwyneb penodol yr electrod yn fawr. Y broses gyffredinol o baratoi electrodau titaniwm trwy'r dull hwn yw gwasgaru cyfansoddion metel-organig (fel alkocsidau metel) neu gyfansoddion anorganig yn y toddydd, cynhyrchu monomer gweithredol trwy adwaith hydrolysis, polymerize y monomer gweithredol i gynhyrchu sol, gorchuddio'r sol ar y swbstrad titaniwm, sychwch y ffilm sol i gael ffilm gel, ac yna sinter ar dymheredd penodol i gael y cotio. O'i gymharu â'r dull dadelfennu thermol traddodiadol, mae'r cotio electrod a baratowyd gan y dull hwn yn unffurf, gyda grawn mân a bron dim craciau, sydd wedi denu llawer o sylw yn ystod y blynyddoedd diwethaf.
Electrodeposition
Paratoir electrod titaniwm gorchuddio gan electrodeposition, yn gyffredinol gan ddefnyddio electrod anhydawdd fel anod, pretreated titaniwm metel fel catod, electrolysis mewn hydoddiant sy'n cynnwys ïonau metel cyfatebol, ïonau metel yn cael eu hadneuo ar catod metel titaniwm, sychu, ac yna sintered ar dymheredd uchel i cael electrod titaniwm gorchuddio. Mae'r cotio a geir trwy'r dull hwn yn gyffredinol yn unffurf ac yn drwchus. Anfantais y dull hwn yw bod y broses yn gymhleth ac nid yw'n hawdd gwneud electrodau arwynebedd mawr unffurf.
Dull Sputter
Mae'r ffilmiau a baratoir trwy sputtering yn gryno ac mae ganddynt adlyniad cryf i'r swbstrad. Fodd bynnag, mae angen offer arbennig ar y dull hwn, mae'r broses baratoi yn gymharol gymhleth, ac mae gwastraff gwirod mam yn gymharol fawr, nad yw'n addas ar gyfer cynhyrchu diwydiannol ar raddfa fawr.
