viden

Mixed Metal Oxide (MMO) titanium mesh anoder er blevet mere og mere populære i forskellige industrielle applikationer på grund af deres enestående ydeevne og holdbarhed. Disse anoder er fremstillet ved at belægge et titanium mesh-substrat med en blanding af ædelmetaloxider, typisk inklusive iridium, ruthenium og tantal. Det resulterende produkt kombinerer styrken og korrosionsbestandigheden af ​​titanium med de elektrokatalytiske egenskaber af metaloxiderne. Denne unikke kombination gør MMO titanium mesh anoder velegnede til en bred vifte af applikationer, fra katodisk beskyttelse til vandbehandling og elektrolyseprocesser.

Hvordan fungerer MMO titanium mesh anoder i katodiske beskyttelsessystemer?

Katodisk beskyttelse er en teknik, der bruges til at forhindre korrosion af metalstrukturer, der er udsat for korrosive miljøer, såsom underjordiske rørledninger, offshore-platforme og marinefartøjer. MMO titanium mesh anoder spiller en afgørende rolle i imponeret strøm katodisk beskyttelse (ICCP) systemer, hvor de tjener som anode komponent.

I et ICCP-system er MMO titanium mesh anode er tilsluttet en jævnstrømskilde og placeret i umiddelbar nærhed af metalstrukturen, der skal beskyttes. Anoden frigiver elektroner til den omgivende elektrolyt (såsom jord eller havvand), som derefter strømmer mod den beskyttede struktur (katode). Denne strøm af elektroner skaber et beskyttende lag på katodens overflade, der effektivt forhindrer korrosion.

Netstrukturen af ​​MMO titanium anoder tilbyder flere fordele i katodisk beskyttelse applikationer:

1. Stort overfladeareal: Mesh-designet giver et højt overfladeareal-til-volumen-forhold, hvilket muliggør effektiv elektronfordeling og strømudgang.

2. Ensartet strømfordeling: Den åbne struktur af nettet muliggør en mere ensartet strømfordeling over den beskyttede overflade, hvilket sikrer omfattende beskyttelse.

3. Lav modstand: Titanium-substratet tilbyder lav elektrisk modstand, minimerer strømforbruget og forbedrer den samlede systemeffektivitet.

4. Holdbarhed: MMO-belægninger på titaniumnet er meget modstandsdygtige over for slid og korrosion, hvilket sikrer langsigtet ydeevne i barske miljøer.

5. Fleksibilitet: Netstrukturen kan let formes og tilpasses, så den passer til komplekse geometrier, hvilket gør den velegnet til at beskytte strukturer med uregelmæssige overflader.

MMO titanium mesh anoder har vist sig at være særligt effektive til at beskytte armerede betonkonstruktioner, såsom broer, parkeringshuse og havmoler. I disse applikationer kan nettet indlejres i betonen under konstruktionen eller påføres overfladen af ​​eksisterende strukturer. Den åbne struktur af nettet giver mulighed for god binding med betonen, samtidig med at den giver effektiv katodisk beskyttelse til den indstøbte stålarmering.

Desuden er MMO titanium mesh anoder meget udbredt i offshore og undersøiske applikationer, hvor deres korrosionsbestandighed og holdbarhed er afgørende. De kan installeres på offshore platforme, undersøiske rørledninger og andre marine strukturer for at give langvarig beskyttelse mod det stærkt korrosive havvandsmiljø.

Hvad er fordelene ved at bruge MMO titanium mesh anoder i vandbehandling?

Vandbehandling er et andet område, hvor MMO titanium mesh anoder har fundet væsentlige anvendelser. Disse anoder anvendes i vid udstrækning i elektrokemiske vandbehandlingsprocesser, herunder elektrokoagulering, elektrooxidation og elektroklorering. De unikke egenskaber ved MMO titanium mesh anoder tilbyder flere fordele i vandbehandlingsapplikationer:

1. Effektiv fjernelse af forurenende stoffer: MMO-belægningens elektrokatalytiske egenskaber muliggør effektiv oxidation af forskellige organiske og uorganiske forurenende stoffer i vand. Dette omfatter fjernelse af tungmetaller, organiske forurenende stoffer og patogener.

2. Chlorgenerering: I elektrokloreringssystemer kan MMO titanium mesh anoder effektivt generere klor fra chloridioner til stede i vandet. Denne in-situ klorproduktion er særlig nyttig til desinfektion i svømmebassiner, køletårne ​​og drikkevandsbehandlingsanlæg.

3. Lavt energiforbrug: Den høje elektrokatalytiske aktivitet af MMO belægninger, kombineret med den lave elektriske modstand af titanium substratet, resulterer i lavere energiforbrug sammenlignet med traditionelle elektrodematerialer.

4. Kemikaliefri behandling: Elektrokemisk vandbehandling ved hjælp af MMO titanium mesh anoder reducerer eller eliminerer ofte behovet for kemiske tilsætningsstoffer, hvilket gør det til et miljøvenligt alternativ til konventionelle behandlingsmetoder.

5. Skalerbarhed: Netstrukturen giver mulighed for nem skalering af behandlingssystemer for at imødekomme forskellige vandstrømningshastigheder og forureningsbelastninger.

6. Lang levetid: Korrosionsbestandigheden og holdbarheden af ​​MMO titanium mesh anoder bidrager til en lang driftslevetid, hvilket reducerer vedligeholdelses- og udskiftningsomkostninger.

I kommunale vandbehandlingsanlæg, MMO titanium mesh anoder bruges i avancerede oxidationsprocesser til at fjerne genstridige organiske forbindelser og nye forurenende stoffer, der ikke effektivt fjernes ved konventionelle behandlingsmetoder. Det høje oxidationspotentiale af disse anoder muliggør nedbrydning af komplekse organiske molekyler til enklere, mere biologisk nedbrydelige forbindelser.

Industriel spildevandsrensning er et andet område, hvor MMO titanium mesh anoder udmærker sig. De er særligt effektive til behandling af spildevand fra tekstil-, medicinal- og petrokemiske industrier, som ofte indeholder høje niveauer af organiske forurenende stoffer og farvede forbindelser. Elektrooxidationsprocessen ved hjælp af MMO-anoder kan opnå høje fjernelseshastigheder for disse forurenende stoffer, som ofte overgår ydeevnen af ​​traditionelle biologiske behandlingsmetoder.

Kan MMO titanium mesh anoder forbedre effektiviteten af ​​elektrolyse processer?

Elektrolyse er en nøgleproces i forskellige industrielle applikationer, herunder metalgenvinding, klor-alkali-produktion og brintgenerering. MMO titanium mesh anoder har vist betydeligt potentiale i at forbedre effektiviteten og ydeevnen af ​​disse elektrolyseprocesser.

I metalgenvindingsapplikationer, såsom elektrovinding af kobber eller zink, tilbyder MMO titanium mesh anoder flere fordele:

1. Høj strømeffektivitet: MMO-belægningens elektrokatalytiske egenskaber muliggør høj strømeffektivitet, hvilket fører til forbedrede metalgenvindingshastigheder.

2. Lavt overpotentiale: MMO-anoder udviser lavt overpotentiale for iltudvikling, hvilket reducerer energiforbruget i elektrolyseprocessen.

3. Modstand mod passivering: Den stabile oxidbelægning forhindrer dannelsen af ​​passiverende lag på anodeoverfladen, hvilket sikrer ensartet ydeevne over tid.

4. Dimensionsstabilitet: I modsætning til traditionelle blyanoder, MMO titanium mesh anoder opretholde deres form og dimensioner under drift, hvilket fører til mere ensartet strømfordeling og ensartet produktkvalitet.

I klor-alkali-industrien, hvor klor og natriumhydroxid produceres gennem elektrolyse af saltlage, er MMO titanium mesh anoder blevet standarden. Deres evne til effektivt at generere klor og samtidig modstå korrosion i det meget aggressive klormiljø har ført til betydelige forbedringer i proceseffektivitet og produktkvalitet.

Brintproduktion gennem vandelektrolyse er et spirende felt, hvor MMO titanium mesh anoder viser lovende. Mens platinbaserede katalysatorer almindeligvis anvendes til oxygenudviklingsreaktionen (OER) i vandelektrolyse, tilbyder MMO-belægninger et mere omkostningseffektivt alternativ med sammenlignelig ydeevne. Det høje overfladeareal af maskestrukturen, kombineret med MMO-belægningens katalytiske aktivitet, muliggør effektiv iltudvikling og forbedrer derved den overordnede effektivitet af brintproduktion.

Brugen af ​​MMO titanium mesh anoder i elektrolyseprocesser medfører også miljømæssige fordele. Deres lange levetid og modstandsdygtighed over for slid reducerer hyppigheden af ​​udskiftning, hvilket minimerer affaldsgenerering. Derudover gør fraværet af giftige materialer i deres sammensætning (i modsætning til blyanoder) dem til et mere miljøvenligt valg til industrielle elektrolyseapplikationer.

Afslutningsvis MMO titanium mesh anoder har vist sig at være alsidige og effektive i en lang række applikationer, fra katodisk beskyttelse til vandbehandling og elektrolyseprocesser. Deres unikke kombination af egenskaber, herunder høj elektrokatalytisk aktivitet, korrosionsbestandighed og holdbarhed, gør dem til et ideelt valg til mange industrielle elektrokemiske anvendelser. Efterhånden som forskningen på dette område fortsætter, kan vi forvente at se yderligere forbedringer i MMO-belægninger og udvidede anvendelser for disse innovative elektrodematerialer.

Hvis du er interesseret i produkterne fra Xi'an Taijin New Energy & Materials Sci-Tech Co., Ltd., bedes du kontakte yangbo@tjanode.com.

Referencer:

1. Kraft, A. (2007). Doteret diamant: En kompakt anmeldelse af et nyt, alsidigt elektrodemateriale. International Journal of Electrochemical Science, 2(5), 355-385.

2. Chen, X., Chen, G., & Yue, PL (2001). Stabil Ti/IrOx-Sb2O5-SnO2-anode til O2-udvikling med høj oxygenudviklingseffektivitet. The Journal of Physical Chemistry B, 105(20), 4623-4628.

3. Comninellis, C., & Chen, G. (red.). (2010). Elektrokemi for miljøet. Springer Science & Business Media.

4. Martínez-Huitle, CA, & Ferro, S. (2006). Elektrokemisk oxidation af organiske forurenende stoffer til spildevandsrensning: direkte og indirekte processer. Chemical Society Reviews, 35(12), 1324-1340.

5. Panizza, M., & Cerisola, G. (2009). Direkte og medieret anodisk oxidation af organiske forurenende stoffer. Chemical Reviews, 109(12), 6541-6569.

6. Trasatti, S. (2000). Elektrokatalyse: forståelse af succesen med DSA®. Electrochemica Acta, 45(15-16), 2377-2385.

7. Nidheesh, PV, Zhou, M., & Oturan, MA (2018). En oversigt over fjernelse af syntetiske farvestoffer fra vand ved elektrokemiske avancerede oxidationsprocesser. Chemosphere, 197, 210-227.

8. Sires, I., Brillas, E., Oturan, MA, Rodrigo, MA, & Panizza, M. (2014). Elektrokemiske avancerede oxidationsprocesser: i dag og i morgen. En anmeldelse. Environmental Science and Pollution Research, 21(14), 8336-8367.

9. Zoski, CG (red.). (2007). Håndbog i elektrokemi. Elsevier.

10. Pletcher, D., & Walsh, FC (1990). Industriel elektrokemi. Springer Science & Business Media.