EDI (전기 화) 시스템은 수처리 과정에서 중요하며 효율적이고 지속적인 탈 이온화를 제공합니다. EDI 시스템의 핵심에는 시스템의 전반적인 성능에 중요한 역할을하는 핵심 구성 요소 인 Titanium Anode가 있습니다. EDI 시스템을위한 티타늄 양극의 주요 공급 업체 인 저는 종종 이러한 양극을 만드는 데 사용되는 재료에 대해 묻습니다. 이 블로그 게시물에서는 EDI 시스템 용 티타늄 양극 생산과 관련된 다양한 자료를 살펴 보겠습니다.
티타늄 : 기본 재료
티타늄은 EDI 시스템의 양극의 주요 기본 재료입니다. 그것은 탁월한 부식 저항, 높은 강도 대 중량 비율 및 우수한 전기 전도성으로 선택되었습니다. 티타늄은 산소에 노출 될 때 표면에 수동 산화물 층을 형성하여 가혹한 화학 환경에서도 추가 부식으로부터 보호합니다. 이 특성은 양극이 물 및 다양한 이온과 지속적으로 접촉하는 EDI 시스템에서 사용하기에 이상적입니다.
사용 된 티타늄의 순도도 중요한 요소입니다. 고순도 티타늄 (일반적으로 1 등급 또는 2 등급)은 불순물이 적으므로 양극의 성능과 수명에 영향을 줄 수 있기 때문에 선호됩니다. 예를 들어, 1 등급 티타늄은 최소 순도가 99.5%이며 가장 높은 성형 성을 제공하는 반면, 2 등급은 순도가 약간 낮지 만 여전히 부식성이 높고 특성과 비용의 균형으로 인해 더 일반적으로 사용됩니다.
코팅 재료
티타늄은 견고한 기초를 제공하지만 코팅을 적용하여 양극의 성능이 크게 향상됩니다. 코팅은 양극의 전기 촉매 활성을 개선하고 과전적인 수소를 줄이며 서비스 수명을 높이는 등 여러 목적을 제공합니다. 사용 된 일반적인 코팅 재료는 다음과 같습니다.
혼합 금속 산화물 (MMOS)
혼합 금속 산화물은 EDI 시스템에서 티타늄 양극에 가장 널리 사용되는 코팅 재료입니다. 이들은 일반적으로 산화물 (Ruo₂), 이리듐 산화물 (Irox) 및 티타늄 산화 티타늄 (TIO)을 포함하여 금속 산화물의 조합으로 구성됩니다. 이들 금속 산화물은 양극 표면에서 효율적인 산소 진화 반응 (OER)을 허용하는 우수한 전기 촉매 특성을 위해 선택되었다.
Ruthenium Oxide는 높은 전기 전도도 및 전기 촉매 활성으로 알려져있어 OER을 촉진하기위한 이상적인 성분입니다. 반면에 이리듐 산화물은 매우 안정적이고 부식성이 뛰어나서 시간이 지남에 따라 애노드가 분해되는 것을 방지하는 데 도움이됩니다. 산화 티타늄은 종종지지 물질로 사용되며, 기계적 안정성을 제공하고 티타늄 기판에 코팅의 접착력을 개선합니다.
MMO 코팅의 조성은 EDI 시스템의 특정 요구 사항을 충족하도록 조정될 수 있습니다. 예를 들어, 고전류 밀도가 필요한 응용 분야에서, 더 높은 비율의 산화물을 갖는 코팅을 사용하여 전기 촉매 활성을 향상시킬 수있다. 반대로, 장기 안정성이 우선 순위 인 시스템에서, 더 높은 비율의 산화물을 갖는 코팅이 바람직 할 수있다.
백금 그룹 금속 (PGMS)
백금 (PT) 및 팔라듐 (PD)과 같은 백금 그룹 금속은 일부 EDI 응용 분야에서 티타늄 양극을위한 코팅 재료로서 사용된다. 이들 금속은 우수한 전기 촉매 특성을 가지며 부식에 매우 강한 내성이다. 특히 백금은 산소 진화에 대한 높은 전위로 알려져 있으며, 이는 전기 분해 공정 동안 원치 않는 부산물의 형성을 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다.
그러나 PGM의 사용은 높은 비용으로 제한됩니다. 결과적으로, 이들은 일반적으로 고유 한 물 생산과 같이 고유 한 특성이 필수적인 응용 분야 또는 양극이 매우 부식성 환경에 노출되는 시스템에서 사용됩니다.
기타 자료 및 고려 사항
기본 티타늄 재료 및 코팅 외에도 EDI 시스템을위한 티타늄 양극 생산에 고려해야 할 다른 재료와 요인이 있습니다.
기질 준비
코팅을 적용하기 전에, 티타늄 기판은 코팅의 우수한 접착력을 보장하기 위해 적절하게 준비되어야한다. 여기에는 일반적으로 오염 물질을 제거하고 코팅을 준수 할 거친 표면을 만들기위한 일련의 세척 및 에칭 단계가 포함됩니다. 기판의 표면 거칠기는 부드러운 표면으로 인해 코팅 접착이 불량화 될 수 있고, 너무 튀는 표면은 조기 코팅 고장을 초래할 수 있기 때문에, 기판의 성능 및 수명에 영향을 줄 수있다.
전기 연결
양극과 EDI 시스템 사이의 전기 연결도 중요합니다. 구리 또는 스테인리스 스틸과 같은 재료로 만든 고품질 전기 커넥터는 우수한 전기 전도성과 안정적인 작동을 보장하는 데 사용됩니다. 이 커넥터는 단락을 방지하고 시스템의 안전을 보장하기 위해 올바르게 절연해야합니다.
응용 프로그램 및 혜택
EDI 시스템 용 티타늄 양극은수처리를위한 티타늄 전해저,,,담수화 공장 티타늄 양극, 그리고전극을위한 티타늄 양극. 그들은 다음을 포함하여 전통적인 양극 재료에 대해 몇 가지 이점을 제공합니다.
- 긴 서비스 수명 :부식 내성 티타늄 기판과 보호 코팅의 조합은 긴 서비스 수명을 보장하여 빈번한 양극 교체의 필요성을 줄입니다.
- 고효율 :코팅 재료의 전기 촉매 특성은 양극의 효율을 향상시켜 에너지 소비 및 운영 비용을 줄입니다.
- 환경 친화 성 :티타늄 양극은 전기 분해 공정 동안 유해한 부산물을 생산하지 않으므로 일부 전통적인 양극 재료에 비해보다 환경 친화적 인 옵션이됩니다.
구매 및 공동 작업에 문의하십시오
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참조
- Carl K. Doraiswamy의 "전기 화학 공학"
- Enrique Brillas와 Constantinos C. Santis에 의해 편집 된 "전기 화학 핸드북"
- 티타늄 양극 제조업체 및 연구 기관의 기술 문헌.