Klasifikasi dan Persiapan Elektroda Titanium Oksida Logam

1. Klasifikasi elektroda oksida logam

Elektroda oksida logam (juga disebut elektroda DSA) menggunakantitaniumsebagai substrat, dan lapisan oksida logam dengan ketebalan tertentu disiapkan pada permukaannya. Lapisan tersebut terutama terdiri dari oksida logam golongan platina, dan kemudian oksida logam inert lainnya, seperti TiO₂, Ta₂0₅, dll. Ada banyak metode klasifikasi.

Menurut jumlah komponennya, dapat dibagi menjadi pelapisan unit (seperti PbO/Ti, MnO2/Ti, dll.), pelapisan biner (seperti Ti0₂Aku0₂/Hari, lr0₂Ta₂0₅/Ti, dll. pelapisan terner (seperti RuIrTi/Ti, RuCoTi/Ti, RuSnTi/Ti, RuSnlr/Ti, dll.), pelapisan kuartener (seperti RuIrSnTi/Ti) dan pelapisan lima komponen (seperti RuIrSnCoTi/Ti), dll.

Berdasarkan komponen aktif utama pelapis elektroda, pelapis dapat dibagi menjadi anoda berbasis mangan, anoda berbasis timbal, anoda berbasis rutenium, dan anoda berbasis iridium. Seperti yang ditunjukkan pada Tabel 1.1.

Tab．1．1 Klasifikasi dan penerapan DSA

Menurut reaksi utama yang terjadi pada permukaan elektroda, elektroda ini terutama dibagi menjadi elektroda untuk evolusi klorin (terutama dilapisi dengan rutenium seperti Ti02Ru02/Ti) dan elektroda untuk evolusi oksigen (terutama dilapisi dengan iridium seperti Ir02Ta205/Ti) Pembuatan elektroda oksida logam sebagian besar menggunakan oksidasi termal untuk mendapatkan ketebalan oksida logam tertentu pada substrat titanium.

1.1 Perlakuan awal substrat titanium

Sebelum mengecat oksida logam, permukaan substrat titanium harus dirawat. Tujuannya adalah untuk menghilangkan noda minyak dan lapisan oksida pada permukaan substrat, sehingga substrat berada dalam keadaan aktif, sehingga dapat meningkatkan gaya ikatan antara lapisan dan substrat titanium, meningkatkan konduktivitas elektroda, dan memperpanjang masa pakai elektroda.

Perlakuan awal substrat titanium memiliki langkah-langkah berikut: sandblasting, degreasing, acid etching, pembersihan dan pengeringan.

1.2 Sandblasting pada permukaan substrat titanium menggunakan tenaga udara bertekanan, dan partikel pasir kecil (atau pelet logam) disemprotkan pada permukaan substrat titanium dengan aliran udara berkecepatan tinggi dan sudut kemiringan tertentu. Lapisan (coating) jatuh dari permukaan titanium untuk mendapatkan permukaan berlubang yang seragam.

1.3 Setelah sandblasting, permukaan substrat titanium memiliki noda minyak. Degreasing pelarut (atau degreasing elektrolit) diperlukan sampai permukaan substrat bebas dari tetesan air berminyak. Jika tidak, keberadaan minyak akan sangat mengurangi gaya ikatan antara lapisan dan substrat. Etching asam adalah untuk merendam substrat titanium degreasing dalam larutan asam oksalat 0.1kg/L (atau larutan HF) dan mengetsanya selama 1 hingga 3 jam dalam keadaan mendidih. Menurut analisis difraksi sinar-X, titanium hidrida dan oksida hidup berdampingan dalam struktur fase matriks titanium setelah pencucian asam (seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1.2). Komposisi titanium hidrida yang terbentuk di permukaan mendekati TiH1.79, dan energi bebas pembentukannya adalah 82.9-85.9 kj/mol, dan komposisinya cukup stabil. Tambahkan 2 jam pada suhu 200 derajat, komposisi dasarnya masih dapat tetap tidak berubah, yang sangat bermanfaat untuk penyimpanan jangka panjang. Untuk meningkatkan kekuatan ikatan lapisan dan meningkatkan konduktivitas, perlakuan pengawetan sangat penting, dan merupakan langkah penting untuk mewujudkan aktivasi permukaan substrat titanium.

Secara umum, gaya ikat logam mulia dan oksidanya dengan titanium oksida lebih besar daripada gaya ikatnya dengan titanium murni. Oleh karena itu, selain mengetsa substrat titanium sebelum pelapisan, permukaan substrat titanium harus diaktifkan agar berpori. Lapisan titanium oksida, sehingga proses perawatan matriks sebenarnya adalah proses pengaktifan logam matriks titanium. Setelah substrat titanium di-sandblasting, dihilangkan lemaknya, dan diberi perlakuan asam, terdapat lubang-lubang dengan kedalaman yang berbeda pada permukaannya. Keberadaan lubang-lubang ini bermanfaat untuk meningkatkan kekuatan ikatan pelapis dan substrat. Sebelum pelapisan, substrat titanium perlu dibersihkan dengan instrumen ultrasonik untuk menghilangkan bubuk dan kotoran yang mengendap di lubang dan di permukaan substrat. Karena dalam pengetsaan asam oksalat, titanium oksalat diproduksi dan melekat pada permukaan substrat titanium. Jika substrat titanium dikeluarkan dari tangki asam, tidak mungkin untuk menghilangkan endapan hanya dengan membilasnya, jika tidak, kekuatan ikatan pelapis dan substrat titanium akan terpengaruh. Substrat titanium yang sudah dibersihkan harus ditaruh dalam air suling untuk penggunaan selanjutnya guna mencegah oksidasi substrat titanium. Sebelum dibuka, kelembapan pada permukaan substrat titanium dan pori-pori mikro harus dikeringkan. Jika tidak, selama pelapisan, air yang belum dibakar akan berinteraksi dengan garam titanium (atau garam timah) dalam larutan pelapis untuk menghasilkan endapan, yang akan menyebabkan lapisan terlepas dan memengaruhi masa pakai elektroda.

2. Persiapan elektroda

Parameter proses seperti komposisi larutan pelapis, konsentrasi larutan pelapis, suhu dan waktu pengeringan, serta suhu dan waktu oksidasi termal secara langsung memengaruhi kinerja elektroda. Jumlah waktu penyikatan dan konsentrasi larutan pelapis terkait dengan jumlah penyikatan; jumlah waktu oksidasi termal, waktu, dan suhu berdampak pada kinerja elektrokimia dan ketahanan korosi elektroda. Waktu oksidasi termal yang lebih sedikit, suhu rendah, dan waktu yang singkat, mengakibatkan oksidasi lapisan yang tidak lengkap dan kristalisasi oksida yang tidak merata, yang akan mengurangi kinerja katalitik dan masa pakai elektroda; sementara jumlah oksidasi termal meningkat, suhu meningkat, dan waktu diperpanjang, Ini akan menyebabkan oksidasi matriks titanium dan peningkatan partikel oksida, yang juga akan mengurangi kinerja katalitik elektroda dan mengurangi masa pakai elektroda. Oleh karena itu, dengan alasan tidak memengaruhi kinerja pelapisan, proses pelapisan oksidasi termal harus digunakan setelah beberapa penyikatan untuk mengurangi jumlah oksidasi termal secara tepat. Selain itu, hal-hal berikut harus diperhatikan selama proses persiapan:

2.1 Setiap kali Anda mengecat, lapisan cat harus tipis dan merata. Larutan pelapis umumnya diaplikasikan sekitar 15 hingga 18 kali untuk menghindari penumpukan atau penggumpalan larutan pelapis dalam jumlah besar pada permukaan substrat.

2.2 Di bawah lampu inframerah, pelarut menguap perlahan, dan suhu ditentukan sesuai dengan titik didih pelarut; waktu yang tepat bagi pelarut untuk menguap sepenuhnya untuk menghindari karbonisasi pelarut pada suhu tinggi dan memengaruhi kinerja pelapisan.

2.3 Elektroda yang telah benar-benar kering dikirim ke tungku muffle, dan suhu serta waktu oksidasi ditentukan berdasarkan komposisi pelapis, umumnya 5-15 menit.

2.4 Setelah elektroda teroksidasi secara termal, elektroda harus didinginkan hingga mencapai suhu ruangan sebelum penyikatan berikutnya dapat dilakukan guna mencegah lapisan oksida rusak akibat dingin dan panas.

2.5 Setelah selesai penyikatan dan pengeringan, oksidasi secara termal dalam tungku muffle selama 1 jam untuk mengoksidasi lapisan elektroda sepenuhnya.

Tag populer: klasifikasi dan persiapan elektroda titanium oksida logam, Cina, produsen, pemasok, pabrik, disesuaikan, grosir, harga murah, tersedia