Титанијумска електрода је врста електроде која се заснива на металу титанијума и на крају формира слој електрокаталитичког оксидног премаза на титанијумској подлози кроз синтеровање и оксидацију. Такође се назива и димензионално стабилна анода (скраћено ДСА) због своје физичке стабилности димензија током употребе.
Класификација титанијумских електрода
Према хемијском саставу и главним електрохемијским особинама премаза, титанијумске електроде се могу грубо поделити у следеће три категорије:
Титанијумска електрода обложена рутенијумом
Ове електроде имају низак препотенцијал еволуције хлора и висок препотенцијал еволуције кисеоника и углавном се користе у различитим приликама еволуције хлора, као што је хлор алкална индустрија, катодна заштита, итд. Ти) и Ру Ир Ти, Ру Цо Ти, Ру Цо Сн Ти, Ру Сн Ти, Ру Си Ти, Ру Ти Зр, Ру Ти Ла, Ру Ти Це и други премази развијени на овој основи.
Титанијумска електрода која није обложена рутенијумом
Рутенијум је племенит метал са високим ценама и ограниченим резервама у природи. Да би се смањила количина Ру, па чак и потпуно заменила Ру, развијена је титанијумска електрода која није обложена Ру. Ове електроде генерално имају високу еволуцију кисеоника. Успешније електроде укључују калајне титанијумске електроде обложене антимоном, титанијумске електроде обложене Цо3О4 спинелом и титанијумске електроде обложене паладијум оксидом.
Титанијумска електрода обложена иридијумом
У неким електролитичким процесима, као што су електролитичка екстракција обојених метала, индустрија галванизације и електрохемијска редукција за производњу органских супстанци, реакција дизајна аноде је реакција еволуције кисеоника. Стога се надамо да ће се развити анодни материјал са ниским препотенцијалом еволуције кисеоника. Под овом позадином развијена је титанијумска електрода обложена иридијумом. Ир Цо, Ир Та, Ир Сн, Ир Та Цо, Ир Ру Пд Ти и други премази су примери таквих премаза електрода. Титанијумска електрода обложена Ир Та је најуспешнија електрода за ослобађање кисеоника.
Методе припреме титанијумских електрода су следеће:
Метода термичке разградње
Метода термичке декомпозиције обично укључује растварање једињења соли метала у органском растварачу или воденом раствору, премазивање раствора на титанијум супстрату, загревање да би се растварач испарио, а затим синтеровање на високој температури ради разлагања и оксидације соли да би се добио оксидни премаз. Методе премаза укључују прскање, премазивање ваљком или премазивање четком. Прскање и премазивање ваљком су високо механизовани и погодни за индустријску производњу. Радно окружење је добро, а премаз је релативно уједначен, али је отпад течности за премазивање релативно велик. Премазивање четком је генерално применљиво на производњу малих размера. Ова метода захтева једноставну опрему и мањи губитак раствора за премазивање, али је интензитет рада висок, радно окружење је лоше, а премаз често није уједначен. Лако је припремити вишекомпонентне оксидне електроде са одличним перформансама контролисањем формулације премаза методом термичке декомпозиције.
Сол-гел метода
Сол-гел метода је нова метода за припрему премаза по принципу колоидне хемије. Може да припреми ултра-фине премазе електроде, што може у великој мери повећати специфичну површину површине електроде. Општи процес припреме титанијумских електрода овом методом је дисперговање метал-органских једињења (као што су алкоксиди метала) или неорганских једињења у растварачу, стварање активног мономера реакцијом хидролизе, полимеризација активног мономера да би се добио сол, премазивање сола на титанијумску подлогу, осушити сол филм да би се добио гел филм, а затим синтеровати на одређеној температури да би се добио премаз. У поређењу са традиционалном методом термичке декомпозиције, премаз електроде припремљен овом методом је уједначен, ситнијих зрна и готово без пукотина, што је привукло велику пажњу последњих година.
Електродепозиција
Обложена титанијумска електрода се припрема електродепозицијом, углавном коришћењем нерастворљиве електроде као аноде, претходно обрађеног металног титанијума као катоде, електролизом у раствору који садржи одговарајуће металне јоне, метални јони се таложе на металну титанијумску катоду, суше и затим синтерују на високој температури до добити обложену титанијумску електроду. Премаз добијен овом методом је углавном уједначен и густ. Недостатак ове методе је што је процес сложен и није лако направити уједначене електроде велике површине.
Спуттер метода
Филмови припремљени распршивањем су компактни и имају јаку адхезију за подлогу. Међутим, овај метод захтева посебну опрему, процес припреме је релативно сложен, а отпад матичне течности је релативно велики, што није погодно за велику индустријску производњу.
