टाइटेनियम इलेक्ट्रोड एक प्रकार का इलेक्ट्रोड है जो टाइटेनियम धातु पर आधारित होता है, और अंत में टाइटेनियम सब्सट्रेट पर सिंटरिंग और ऑक्सीकरण के माध्यम से इलेक्ट्रोकैटलिटिक ऑक्साइड कोटिंग की एक परत बनाता है। उपयोग के दौरान इसकी भौतिक आयाम स्थिरता के कारण इसे डायमेंशनली स्टेबल एनोड (लघु के लिए डीएसए) भी कहा जाता है।
टाइटेनियम इलेक्ट्रोड का वर्गीकरण
कोटिंग की रासायनिक संरचना और मुख्य विद्युत रासायनिक गुणों के अनुसार, टाइटेनियम इलेक्ट्रोड को मोटे तौर पर निम्नलिखित तीन श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है:
रूथेनियम-लेपित टाइटेनियम इलेक्ट्रोड
इन इलेक्ट्रोड में क्लोरीन विकास की कम क्षमता और ऑक्सीजन विकास की उच्च क्षमता है और मुख्य रूप से क्लोर क्षार उद्योग, कैथोडिक संरक्षण इत्यादि जैसे विभिन्न क्लोरीन विकास अवसरों में उपयोग किया जाता है। इस प्रकार के इलेक्ट्रोड कोटिंग में मूल रूथेनियम टाइटेनियम कोटिंग (आरयू) शामिल है। Ti) और Ru Ir Ti, Ru Co Ti, Ru Co Sn Ti, Ru Sn Ti, Ru Si Ti, Ru Ti Zr, Ru Ti La, Ru Ti Ce और अन्य कोटिंग्स इस आधार पर विकसित हुईं।
गैर रूथेनियम-लेपित टाइटेनियम इलेक्ट्रोड
रूथेनियम प्रकृति में उच्च कीमतों और सीमित भंडार वाली एक कीमती धातु है। आरयू की मात्रा को कम करने और आरयू को पूरी तरह से बदलने के लिए, एक गैर-आरयू लेपित टाइटेनियम इलेक्ट्रोड विकसित किया गया था। इन इलेक्ट्रोडों में आम तौर पर उच्च ऑक्सीजन विकास होता है। अधिक सफल इलेक्ट्रोड में टिन एंटीमनी-लेपित टाइटेनियम इलेक्ट्रोड, Co3O4 स्पिनल-लेपित टाइटेनियम इलेक्ट्रोड और पैलेडियम ऑक्साइड-लेपित टाइटेनियम इलेक्ट्रोड शामिल हैं।
इरिडियम-लेपित टाइटेनियम इलेक्ट्रोड
कुछ इलेक्ट्रोलाइटिक प्रक्रियाओं में, जैसे अलौह धातुओं का इलेक्ट्रोलाइटिक निष्कर्षण, इलेक्ट्रोप्लेटिंग उद्योग, और कार्बनिक पदार्थों का उत्पादन करने के लिए विद्युत रासायनिक कमी, एनोड की डिज़ाइन प्रतिक्रिया ऑक्सीजन विकास प्रतिक्रिया है। इसलिए, कम ऑक्सीजन विकास के साथ एक एनोड सामग्री विकसित करने की उम्मीद है। इस पृष्ठभूमि के तहत इरिडियम-लेपित टाइटेनियम इलेक्ट्रोड विकसित किया गया था। Ir Co, Ir Ta, Ir Sn, Ir Ta Co, Ir Ru Pd Ti, और अन्य कोटिंग्स ऐसे इलेक्ट्रोड कोटिंग्स के उदाहरण हैं। आईआर टा-लेपित टाइटेनियम इलेक्ट्रोड सबसे सफल ऑक्सीजन विकास इलेक्ट्रोड है।
टाइटेनियम इलेक्ट्रोड की तैयारी के तरीके इस प्रकार हैं:
थर्मल अपघटन विधि
थर्मल अपघटन विधि में आमतौर पर एक कार्बनिक विलायक या जलीय घोल में धातु के नमक के यौगिकों को घोलना, टाइटेनियम सब्सट्रेट पर घोल का लेप करना, विलायक को गर्म करने के लिए गर्म करना और फिर ऑक्साइड कोटिंग प्राप्त करने के लिए नमक को विघटित और ऑक्सीकरण करना शामिल है। कोटिंग विधियों में छिड़काव, रोलर कोटिंग या ब्रश कोटिंग शामिल हैं। छिड़काव और रोलर कोटिंग अत्यधिक यंत्रीकृत हैं और औद्योगिक उत्पादन के लिए उपयुक्त हैं। श्रम का वातावरण अच्छा है, और कोटिंग अपेक्षाकृत समान है, लेकिन कोटिंग तरल का अपशिष्ट अपेक्षाकृत बड़ा है। ब्रश कोटिंग आम तौर पर छोटे पैमाने पर उत्पादन के लिए लागू होती है। इस पद्धति में सरल उपकरण और कोटिंग समाधान के कम नुकसान की आवश्यकता होती है, लेकिन श्रम की तीव्रता अधिक होती है, श्रम का वातावरण खराब होता है, और कोटिंग अक्सर एक समान नहीं होती है। थर्मल अपघटन विधि द्वारा कोटिंग फॉर्मूलेशन को नियंत्रित करके उत्कृष्ट प्रदर्शन के साथ बहु-घटक ऑक्साइड इलेक्ट्रोड तैयार करना आसान है।
सोल-जेल विधि
सोल-जेल विधि कोलाइडल रसायन विज्ञान के सिद्धांत के आधार पर लेप तैयार करने की एक नई विधि है। यह अल्ट्रा-फाइन ग्रेन इलेक्ट्रोड कोटिंग तैयार कर सकता है, जो इलेक्ट्रोड सतह के विशिष्ट सतह क्षेत्र को बहुत बढ़ा सकता है। इस विधि द्वारा टाइटेनियम इलेक्ट्रोड तैयार करने की सामान्य प्रक्रिया धातु-कार्बनिक यौगिकों (जैसे धातु एल्कॉक्साइड्स) या अकार्बनिक यौगिकों को विलायक में फैलाना है, हाइड्रोलिसिस प्रतिक्रिया के माध्यम से सक्रिय मोनोमर उत्पन्न करना, सक्रिय मोनोमर को सोल उत्पन्न करने के लिए पोलीमराइज़ करना, सोल पर कोट करना। टाइटेनियम सब्सट्रेट, जेल फिल्म प्राप्त करने के लिए सोल फिल्म को सुखाएं, और फिर कोटिंग प्राप्त करने के लिए एक निश्चित तापमान पर सिंटर करें। पारंपरिक थर्मल अपघटन विधि की तुलना में, इस विधि द्वारा तैयार इलेक्ट्रोड कोटिंग एक समान है, महीन दाने और लगभग कोई दरार नहीं है, जिसने हाल के वर्षों में बहुत ध्यान आकर्षित किया है।
इलेक्ट्रोडिपॉसिशन
लेपित टाइटेनियम इलेक्ट्रोड इलेक्ट्रोडपोजिशन द्वारा तैयार किया जाता है, आम तौर पर एक एनोड के रूप में अघुलनशील इलेक्ट्रोड का उपयोग करके, धातु टाइटेनियम को कैथोड के रूप में दिखाया जाता है, इसी धातु आयनों वाले समाधान में इलेक्ट्रोलिसिस, धातु आयनों को धातु टाइटेनियम कैथोड पर जमा किया जाता है, सुखाया जाता है, और फिर उच्च तापमान पर पाप किया जाता है। लेपित टाइटेनियम इलेक्ट्रोड प्राप्त करें। इस विधि द्वारा प्राप्त कोटिंग आम तौर पर एक समान और घनी होती है। इस पद्धति का नुकसान यह है कि प्रक्रिया जटिल है और एक समान बड़े क्षेत्र वाले इलेक्ट्रोड बनाना आसान नहीं है।
स्पटर विधि
स्पटरिंग द्वारा तैयार की गई फिल्में कॉम्पैक्ट होती हैं और सब्सट्रेट के लिए मजबूत आसंजन होती हैं। हालाँकि, इस विधि के लिए विशेष उपकरण की आवश्यकता होती है, तैयारी की प्रक्रिया अपेक्षाकृत जटिल होती है, और माँ शराब का अपशिष्ट अपेक्षाकृत बड़ा होता है, जो बड़े पैमाने पर औद्योगिक उत्पादन के लिए उपयुक्त नहीं है।
