Applicazione di anodi in titanio nel trattamento delle acque

I metodi elettrochimici sono altamente efficaci per il trattamento di sostanze organiche refrattarie, trasformando composti organici non biodegradabili in quelli biodegradabili. Dato il tasso generalmente lento di conversione elettrochimica dei materiali organici, vengono impiegate varie strategie per migliorare l'efficienza: aumentare il sovrapotenziale degli elettrodi, espandere la superficie degli elettrodi, selezionare materiali elettrodi superiori e migliorare le strutture degli elettrodi.

Nelle reazioni elettrochimiche, la superficie degli elettrodi subisce reazioni catalitiche eterogenee dovute al movimento di carica, simile alla catalisi chimica. In uno specifico elettrolita, sotto lo stesso sovrapotenziale, la velocità di reazione e il tipo possono variare a seconda del materiale del substrato dell'elettrodo, un fenomeno noto in elettrochimica come elettrocatalisi. Diversi materiali per elettrodi, che agiscono come elettrocatalizzatori, possono indurre cambiamenti significativi nella velocità di reazioni elettrochimiche. Pertanto, la selezione di materiali elettrodi appropriati è cruciale per migliorare l'efficienza delle reazioni catalitiche elettrochimiche.

Nel settore del trattamento delle acque, specialmente nell'elettrolisi dell'acqua per produrre acqua ionizzata acida o alcalina, sono presenti varie sostanze ossidanti forti come O3, H2O2 e HCLO. Date le frequenti inversioni di polarità dell'anodo, sono richiesti elettrodi funzionali speciali. Dopo anni di ricerca, la nostra azienda ha sviluppato elettrodi di lunga durata adatti al trattamento delle acque: elettrodi con rivestimento in metallo in titanio. Questi elettrodi dispongono di un rivestimento di ossidi metallici nobili di gruppo platino su substrati di titanio puri, fornendo elevate prestazioni elettrocatalitiche, forte resistenza all'ossidazione e conducibilità eccellente. Questi sono anodi insolubili con le seguenti caratteristiche:

1. Leggero e forte : il titanio è leggero, forte e altamente resistente alla corrosione, in particolare contro il cloro umido, che non ha eguali da altri materiali metallici. Ad esempio, nell'elettrolisi dell'acqua con ioni di cloro in traccia, gli elettrodi in acciaio inossidabile soffrono rapidamente la corrosione, riducendo la durata della vita degli elettrodi, un problema non affrontato dal titanio.

2. Alte prestazioni elettrocatalitiche : l'inclusione di metalli nobili a gruppo di platino multipli nel rivestimento garantisce un'elevata efficienza di corrente, una buona conduttività, un'eccellente prestazione elettrocatalitica, una forte resistenza all'ossidazione, una durata di lunga durata e un risparmio energetico.

3. Buone prestazioni di inversione della polarità : gli elettrodi funzionano bene nelle applicazioni di inversione della polarità.

L'anodo di titanio MMO è componenti cruciali nelle macchine per l'elettrolisi dell'acqua, influenzando direttamente la qualità complessiva dei sistemi di trattamento delle acque. La selezione di elettrodi dovrebbe essere basata sulle loro condizioni di lavoro e nel campo del trattamento delle acque, gli elettrodi metallici devono soddisfare i seguenti requisiti di base:

1. Buona conduttività elettrica.
2. Forte resistenza alla corrosione.
3. Elevata resistenza meccanica e buone prestazioni di elaborazione.
4. Durata di lunga durata.
5. Eccellenti prestazioni elettrocatalitiche.
   

Nelle reazioni elettrochimiche, anche gli elettrodi multi-componenti sono un'importante area di studio. La preparazione di un anodo TI/SNO2 · SB2O3 · MnO2/PBO2 · MnO2 serve come esempio di progettazione dell'elettrodo multi-componente. La causa principale di fallimento dell'anodo in titanio è la diffusione dell'ossigeno nascente dalla reazione di evoluzione dell'ossigeno alla superficie dell'elettrodo, formando un film di TiO2 non conduttivo sulla superficie del titanio. Per attivare l'anodo, viene applicato uno strato attivo di PBO2 · MnO2 sulla superficie dell'elettrodo; Per ridurre la diffusione di ossigeno nascente sulla superficie del titanio, viene aggiunto uno strato intermedio di SNO2 · SB2O3 · MnO2 tra il substrato di titanio e lo strato attivo. Questo anodo dimostra un'elevata attività elettrocatalitica e stabilità elettrochimica nel trattamento delle acque reflue fenoliche.