二氧化铅钛阳极

钛阳极详解什么是钛阳极？钛阳极全称叫钛基金属氧化物涂层钛阳极（MMO）。

也叫KSA阳极。

（尺寸形状稳定型阳极）。

它以钛为基板，在钛基板上刷涂贵金属涂层，使其具有良好的电催化活性及导电性。

钛阳极分类：按照在电化学反应中阳极析出气体来区分，析出氯气的称析氯阳极，如钌系涂层钛电极：析出氧化的称为析氧阳极，如铱系涂层钛电极和白金钛网/板。

析氯阳极（钌系涂层钛极）：电解液中氯离子含量高：一般在盐酸环境及电解海水，电解食盐水环境。

对应我公司产品为钌铱钛阳极，钌铱锡钛阳极。

析氧阳极（铱系涂层钛电极）：电解液一般为硫酸环境。

对应我公司产品为铱钽阳极，铱钽锡阳极，高铱阳极。

镀铂阳极（白金钛网/白金钛板）：钛为基材。

表面镀上贵金属铂，镀层厚度一般为1-5um（微米）。

白金钛网网孔规格一般为12.7*4.5mm或6*3.5mm.阳极的选择:如果客户不清楚应该用什么阳极,我们就需要客户提供阳极工作的环境及介质:1. 每平方米的电流密度.(单个阳极所承载的电流强度除以电极表面积)2. 温度.3. PH值.4. 溶液的成分构成及比例.5. 生产的产品或用途等.钛阳极上金属氧化物涂层的作用是什么?通过覆盖不同的涂层,增强导电性能及电催化活性,促进电解反应过程及延长阳极在不同使用环境下的使用寿命,达到预期的使用效果.钛阳极上金属氧化物涂层的厚度问题:起电化催化反应的主要是涂层中的贵金属,只有贵金属含量达到使用要求才能保证阳极产品的正常工作.厚度只是一个表象,主要由刷涂的遍数和溶剂的浓度决定,和贵金属含量含量的多少没有直接联系,过厚的涂层反倒更容易脱落.什么叫阳极钝化什么是金属的钝化现象?把铁丝浸在稀硝酸中时,铁丝很快就会溶解,但吧铁丝放在浓硝酸中时铁丝的溶解现象几乎完全停止了.这时如果把铁丝重放回稀硝酸中,铁丝已不再溶解,用肉眼甚至用显微镜观察也看不出铁丝表面有什么变化,人们认为铁丝这时处于钝化状态.阳极在电角运转过程中,工作寿命有一定的期限.当电压升的很高,实际上没有电流通过时,阳极便失去作用,这种现象称为阳极钝化.阳极使用寿命的影响因素主要有哪些:1. 电流密度:电流密度和阳极寿命成反比.电流越大,阳极使用寿命越短.我公司阳极设计电流密度为2000A/M2内.建议电流密度不要超过2000A/M2.另外尽量避免电流忽大忽小.2. 钛基材:阳极的基材一般选用纯钛,且要求在TA1的材质以上,若使用的基材纯度不够,耐腐蚀性能就会大打折扣,对阳极的使用寿命有很大影响.3. 电解液:电解液中禁止含有氟离子,氰基离子和硫离子,如有对阳极的寿命影响也比较大.电解液中氯离子含量应控制在200PPM以内.4. 倒极:倒极是阳极修复时时常采用的一种方式,可以使已经钝化的旧涂层从基体表面脱落.所以在使用中禁止到极.5. 频繁断电:在没有电流通过的情况下,涂层在溶液中长时间浸泡会受到很大损害.所以在阳极不工作的时候最好通以很小的电流,维持回路的产生,.长时间不用的时候,将阳极从液体中取出,用清水冲洗干净,晾干存放.6. 人为损伤:阳极表面不能有硬伤,如果部分涂层受损,即使是很小的一道划伤,也会使阳极迅速被腐蚀\钝化,最后导致失效.所以在安装及使用阳极中要轻拿轻放,避免磕碰.7. 短路.禁止在通电情况下的阴阳极接触.短路造成的瞬间电流非常大,可烧毁极板.8. 温度:温度和阳极寿命也成反比关系,我公司设计阳极设计温度为40-60度,.建议温度不要超过6 0度.钛阳极的优点(和铅阳极,铅锡阳极对比):1. 尺寸稳定(基体不溶解),极间距不变化,可保证槽电压稳定.2. 工作电压低,电能消耗少,比铅阳极节电20%.3. 阴极产物纯度高.4. 不会产生阳极泥,不污染槽体.5. 重量轻,可降低劳动强度.6. 基体可反复使用.钛阳极在电镀行业的应用电镀的定义:就是利用电解原理在某些金属表面上镀一薄层其它金属或合金的过程,一般情况下,镀层金属做阳极,被氧化成阳离子进入电镀液:待镀的金属制品做阴极,镀层金属的阳离子在金属表面还原形镀层.一般需要含镀层阳离子的溶液做电镀液,以保持镀层金属阳离子的浓度不变.电镀的目的:是在基材上镀上金属镀层,改变基材表面性质或尺寸,电镀能增金属的抗腐蚀性(镀层金属多采用耐腐蚀的金属)增加硬度、防止磨耗、提高导电性、润滑性、耐热性、和表面美观。

不溶性阳极的研究进展上海轻工业研究所有限公司研发中心邱海兵摘要：传统不溶性阳极包括铂金、石墨及铅合金阳极，目前针对不溶性阳极的研究包括抗氧化涂层石墨电极、二氧化铅电极和钛阳极金属氧化物涂层电极。

关键词：不溶性阳极涂层电极石墨电极二氧化铅电极钛阳极电极传统的不溶性阳极材料大致分为三类：铂金、石墨及铅合金阳极。

铂金价格昂贵，石墨与铅合金阳极高电流电解时发生溶蚀，耐腐性差，析氧过电位大，电化学催化性能低，能耗较大，尤其是阳极中有毒的铅会在溶液中溶解，造成污染，对阴极过程造成影响。

金属氧化物电极作为电化学反应的催化剂，是20世纪60年代发展起来的一种新型不溶性阳极材料，常被称为金属涂层电极。

目前，针对不溶性阳极的研究以石墨、涂层钛阳极的研究最受关注。

一、抗氧化涂层石墨电极【1】石墨电极,主要以石油焦、针状焦为原料，煤沥青作结合剂，经煅烧、配料、混捏、压型、焙烧、石墨化、机加工而制成，具有良好的高温性能，热膨胀系数低、重量轻、耐腐蚀性强，易于加工，抗热冲击性能优良，但是它在高温下的突出缺陷是易氧化。

石墨的氧化从450℃开始，超过750℃后氧化急剧增加，且随着温度的升高而加剧。

为了降低石墨电极的消耗，许多研究工作者都开展了抗氧化、添加涂层、改变原料配比工艺研究工作。

抗氧化涂层是石墨电极抗氧化最有效的和最主要的手段，它可以大幅度提高石墨电极在氧化环境中的使用温度。

它的基本功能是把基体材料和氧化环境隔离开来。

它与普通石墨电极相比，具有如下特点：1）1500℃内有效防止石墨电极表面氧化；2）减低石墨电极消耗24%～50%。

；3）提高电极使用寿命26%～60%。

其中在加工好的石墨电极表面上熔合一薄层铝基金属陶瓷涂层，这种既能导电又耐氧化的涂层材料是由铝及多种成分的耐火泥浆共熔后形成的，其特点和作用是：1)为电极提供一个高效隔氧层和高导电的外表层，从而可防止电极表面氧化和降低电极净耗，同时也降低了电极内部的电流密度。

钛阳极就是钛基金属氧化物涂层中的阳极。

根据其表面催化涂层不同分别具有析氧功能、析氯功能。

一般电极材料要具有良好的导电性，极距变化小，耐腐蚀性强，机械强度和加工性能好，寿命长，费用低，对电极反应具有良好的电催化性能，目前钛是最能满足以上综合要求的金属，一般采用工业纯钛TA1\TA2。

中文名钛阳极外文名titanium anode目录1. 1介绍2. 2优点3. 3分类1. ▪溶性阳极和不溶性阳极2. ▪氯碱工业用钛阳极3. ▪电镀用钛阳极1. ▪铅及铅合金阳极2. ▪涂层钛阳极介绍编辑钛阳极上的金属氧化物涂层的作用是：电阻率低，具有良好的导电性(钛本身导电性能不好)，贵金属涂层的化学组成稳定，晶体结构稳定，电极尺寸稳定，耐蚀性好，寿命长，具有良好的电催化性能，有利于降低析氧、析氯反应的过电位，节约电能。

优点编辑1、钛阳极工作寿命长，隔膜法生产氯碱工业中，金属阳极耐氯和碱的腐蚀，阳极寿命己达6年以上，而石墨阳极仅为8个月。

2、可克服石墨阳极和铅阳极溶解问题，避免对电解液和阴极产物的污染，因而可提高金属产品纯度。

3、可提高电流密度。

隔膜法生产氯碱中，石墨阳极的工作电流密度为8A/dm2，钛阳极可成倍地增加，达17A/dm2，这样在电解厂房、电解槽相同的条件下，产量可增加1倍，提高了单槽生产能力，有效地提高了劳动生产效率。

在高工作电流密度下进行电解时，使用钛阳极比较适宜。

4、由于采用了金属阳极，氯酸盐电解槽的高温、高电流密度操作成为可能。

金属阳极的采用使电解槽构造得以改善，降低了电能消耗，加快了次氯酸盐生气氯酸盐的化学反应，从而提高了生产性能。

5、采用了DSA，水银法及隔膜法食盐电解槽的设计概念和操作条件得以改进，能耗得以降低。

DSA低的过电位特性，电极间表面及电极的气泡容易排除，是金属阳极电解槽槽电压降低的重要原因。

由于钛阳极具有很多优点，它的开发使氯碱工业取得很大经济效益，因此很快便在世界各地推广使用。

钛镀二氧化铅阳极二氧化铅电极具有耐化学腐蚀性强、氧超电位高、在水溶液里电解时氧化能力强、可通过电流密度大，适合在各种析氧体系条件下的使用。

目前已广泛应用于电镀、湿法冶金、废水处理、阴极防腐等领域。

二氧化铅电极作为贱金属阳极使它较传统的贵金属电极（如MMO电极、钛镀铂电极等）具有特别突出的价格优势。

优越性能1. 析氧电位高、氧化能力强2.能在高电流密度下使用，电流效率高，使用寿命长3. 耐腐蚀性好：在强酸H2S04或HN03中有较高的稳定性4. 钛基二氧化铅电极较传统的石墨电极更容易机械加工、强度更高，耐腐蚀性更强；寿命长、能耗低，不像石墨电极在使用过程中会膨胀脱落，不存在阴极沉积金属产物中碳含量升高的风险。

5.与传统的铅阳极相比，钛基二氧化铅电极的优势在于：（1）强度更大，重量更轻：使用过程中不易变形，可维持相对固定的极间距，降低槽压节省电能，同时电极工作更加稳定避免了频繁维护对客户造成的经济损失，降低工人劳动强度（2）耐腐蚀性强、寿命长，使用过程中二氧化铅溶解速度低，对阴极产品的污染小。

（3）二氧化铅电极同铅阳极腐蚀机理不同。

铅阳极在硫酸体系中使用时，表面生成一层氧化铅薄膜，可减缓阳极的腐蚀。

但是生成的这层膜层比较松散，尤其在含有少量氯离子的电解液中使用，膜层更容易被击穿、冲刷脱落；深层裸漏出来的铅表面继续氧化生成氧化膜，再被击穿，如此循环，加速阳极的腐蚀。

而二氧化铅电极在工作时始终是氧化铅涂层发生电化学腐蚀，故能保持较低的阳极腐蚀速率，因此阳极寿命相对较长。

6.相较传统的MMO电极、钛镀铂电极，性能接近、价格更便宜，初期投入少，维护方便。

应用领域1.湿法冶金行业中存在氯酸盐体系电解、硫酸盐体系电解、氯酸盐硫酸盐混合体系电解等几种作业环境。

二氧化铅电极适用于：（1）在硫酸体系中，电解制备镍、钴、铜、锌、锰、锡等多种有色金属。

（2）在含少量氯离子的硫酸体系中，电解冶炼有色金属。

2.在铬酸等强酸性溶液中镀铬，镀硬铬，钢铁工业中制造无锡薄钢板用。

二氧化铅钛阳极
二氧化铅钛阳极是一种合成的电极，通常用于水处理，包括水质改善和污水处理。

该材料是一种含有二氧化铅和钛的复合物，能够有效地产生氧气，从而促进水中细菌的活性，从而使水质改善。

此外，它还具有良好的耐腐蚀性能，可以在强酸、碱和温度等恶劣环境下使用，不会受到外界环境的影响。

二氧化铅钛阳极的制备方法有很多种，但最常用的是电解制备法。

在此方法中，需要将铅和钛的金属原料混合，然后将混合物放入电解槽中，将溶液作用于电解槽内的极板，使溶液中的铅和钛金属部分发生电解反应。

当电流通过极板时，极板上的铅和钛会发生电解，形成氧化物，并在极板上沉积，形成二氧化铅钛层。

制备好的二氧化铅钛阳极具有良好的耐腐蚀性能，可以有效地产生氧气，使水中的污染物得到净化，从而改善水质。

此外，它还具有良好的耐腐蚀性和导电性，不易腐蚀，可以在强酸、碱和温度等恶劣环境下使用，不会受到外界环境的影响。

此外，二氧化铅钛阳极还具有良好的抗冲击性，可以承受污水处理设备内的冲击和冲击，从而获得较高的使用寿命。

因此，二氧化铅钛阳极具有良好的耐腐蚀性能、良好的导电性能、高抗冲击性和良好的氧气产生能力，是水处理行业中应用最广泛的材料之一，具有重要的环境保护意义。

钛电极的发展以及制造工艺最早在1786年至今200多年。

电解的过程是将电能转换成化学能。

最具代表的烧碱工业水溶液电解工业很能说明电极材料发展史。

盐水电解起初在实验室，使用过铂电极，天然炭素电极，天然石墨电极，磁性氧化铁电极，二氧化铅电极。

这些都是最早试验过的电极材料。

盐水电解要求，阳极材料对氯的析出具有良好的点催化性能，耐久性好，并具有抑制氧析出的能力。

最早使用在工业化生产的电极是石墨电极。

石墨电极在盐水浓度高时，能充分满足上述要求，可是在长时间生产中发现石墨阳极存在如下缺点：电阻大因此电能消耗大；随着电化学反应过程的进行，石墨电极损耗量大，电极极距发生变化，造成电解生产不稳定；放氯反应的活性表面很难维持住。

人类历史进入20世纪60年代后，石油化学工业快速发展，在各地建立起许多大型乙烯工厂，有机氯化物合成生产大幅度增加。

这就要求氯碱产量要求一个大的飞跃。

此时要求石墨阳极有机械加工能力，要在石墨阳极上开孔，石墨阳极本身的加工性能就不是很好，就要求能有新的材料代替。

金属阳极的发展就尤为重要。

金属阳极的发展有很长的历史。

最早的金属阳极以铂阳极为主，但其成本昂贵，没能广泛应用。

1910年-1940年完成了镁热还原法和钠热还原法生产海绵钛。

并大量生产。

钛做基材阳极展露头角，钛又被称为：阀型金属，有稳定的氧化层保护，使阳极电极不能通过，所以在盐水电解条件下有良好的耐久性和稳定性。

金属钛可以随意的机械加工，可以制作钛板，钛棒，钛丝，钛网，钛管，多孔板等。

应用广泛。

60年代除开发了涂层性电极，广泛应用于化工，环保，水电解，水处理，电冶金，电镀，金属箔生产，有机电合成，电渗析，阴极保护等众多行业。

宝鸡鳌海钛业专业生产钛阳极简单的说就是，在钛材的基础上刷涂或喷涂贵金属氧化物。

现阶段或内钛阳极主要以刷涂为主。

这样的电极有很非常广泛的应用，钛阳极以其轻巧灵活的制作工艺，又被称为DSA阳极，比起同类阳极钛阳极优越性能有以下几点;1．阳极尺寸稳定，电解过程中电极间距离不变化，可保证电解操作在槽电压稳定的情况下进行。

二氧化铅电极的改性随着工业和科学技术的不断发展，传统的阳极材料越来越表现出其局限性。

例如，铂金费用太高；石墨在氯碱工业和析氧体系中的耐蚀性不理想，强度较小：铅合金阳极有耐腐蚀性能差，电催化性能低，电力消耗大等缺点。

从节能、降耗、无污染等对于所谓“绿色材料”的要求出发，人们希望寻找到长寿命、电化学催化性能高、无二次污染的新型阳极。

在析氧环境下，人们研制开发了二氧化铅电极，PbO2：是缺氧含过量铅的非化学计量化合物，有多种晶型，用阳极电沉积法镀制的β -PbO2：具有抗氧化、耐腐蚀 ( 在强酸 H2S04或 HN03中有较高的稳定性 ) 、氧超电位高、导电性良好、结合力强、在水溶液里电解时氧化能力强、可通过大电流等特点，很具发展前景。

目前已广泛应用于电镀、冶炼、废水处理、阴极防腐等领域，是许多其它电极材料 ( 如 DSA，铅、钛镀铂 ) 所无法取代的。

二氧化铅电极具有电阻率低、化学性质稳定、耐蚀性好、导电性好、可通过大电流等特性，广泛应用于各类有机物、无机物的电解制备及污水处理和高纯水制备工艺过程中，应用领域十分广泛。

Pb02具有导电性能优越、充放电可逆性好以及价格低廉等优点，广泛用作铅酸电池正极，目前铅酸蓄电池正极活性物质二氧化铅的利用率还不高，一般不超过50％，大电流放电时则更低。

所以，提高正极活性物质二氧化铅利用率对于提高电池比能量具有实际意义。

十九世纪，就已经有人把二氧化铅作为阳极材料来研究，但直到发现了二氧化铅能方便地在硝酸铅溶液里通过阳极电沉积而制得后才得以被运用， 1934 年，Pb02电极曾作为铂电极的代用电极在过氯酸盐生产中使用过，当时二氧化铅的制造方法是，将内径 25cm，长度 120cm 的铁筒内侧作为阳极，电镀液为 230g／L20硝酸铅溶液，阳极电流密度7A／dm，80 C，电沉积2 天．得厚度1cm的二氧化铅。

二氧化铅从铁基体剥离后，经机械加工成宽 5cm，长 35cm，厚 1cm的长方形。

钛-二氧化铅阳极电解次磷酸钠制备高纯次磷酸郭爱红;唐雪娇;张宝贵【摘要】以六室电解槽为反应槽,分别以石墨电极、钛-二氧化铅电极和钛涂钌电极为阳极,不锈钢为阴极电极,研究了电解法制备成本低、纯度高且环境友好的次磷酸新工艺.结果表明:六室电解槽制得的次磷酸杂质少;与国内外常用石墨和钛涂钌阳极材料相比,钛-二氧化铅电极作为阳极材料在阳极电位、产品浓度及产品室电流效率方面性能优良.钛-二氧化铅电极没有固体沉淀,无其他杂质离子产生,阳极液不必更换,只需定期补充电解消耗的水,属于清洁生产.在最佳电解电流、电解温度、原料浓度和电解时间条件下制得次磷酸产品,经减压富集后其杂质含量能够满足电容器生产的要求.【期刊名称】《无机盐工业》【年(卷),期】2013(045)011【总页数】3页(P18-20)【关键词】次磷酸;电解;阳极材料;清洁生产【作者】郭爱红;唐雪娇;张宝贵【作者单位】河北联合大学化学工程学院,河北唐山063009;南开大学环境科学与环境工程学院;南开大学环境科学与环境工程学院【正文语种】中文【中图分类】TQ126.35次磷酸（H3PO2）又名次亚磷酸，是精细磷化工的一个重要产品。

传统的次磷酸的合成是将黄磷和氢氧化钡反应，用硫酸根去除钡离子，因为钡盐的溶解度很低，所以难以得到高浓度的次磷酸溶液，生产时需要重结晶。

离子交换树脂法生产次磷酸的生产周期长，得到的次磷酸中杂质离子的含量高，而且生产成本比较高。

随着电化学的发展，电渗析法制备次磷酸引起研究者的关注。

使用电解法以次磷酸钠为原料生产次磷酸，目前国外仅有专利报道。

采用钛涂钌作为阳极，具有电极寿命长、无污染、电流效率高等优点，但是钛涂钌电极价格昂贵，而中国的钌资源稀缺，因此该电极材料无法在中国实现大规模工业应用。

目前，中国生产次磷酸的方法主要为离子交换树脂法和电渗析法，制备得到的次磷酸产品中杂质离子的含量较高，难以满足尖端制造业的要求。

因此，选择一种成本低、纯度高、杂质少的合成工艺对推动次磷酸工业化生产至关重要。

钛镀二氧化铅阳极二氧化铅电极具有耐化学腐蚀性强、氧超电位高、在水溶液里电解时氧化能力强、可通过电流密度大，适合在各种析氧体系条件下的使用。

目前已广泛应用于电镀、湿法冶金、废水处理、阴极防腐等领域。

二氧化铅电极作为贱金属阳极使它较传统的贵金属电极（如MMO电极、钛镀铂电极等）具有特别突出的价格优势。

优越性能1. 析氧电位高、氧化能力强2.能在高电流密度下使用，电流效率高，使用寿命长3. 耐腐蚀性好：在强酸H2S04或HN03中有较高的稳定性4. 钛基二氧化铅电极较传统的石墨电极更容易机械加工、强度更高，耐腐蚀性更强；寿命长、能耗低，不像石墨电极在使用过程中会膨胀脱落，不存在阴极沉积金属产物中碳含量升高的风险。

5.与传统的铅阳极相比，钛基二氧化铅电极的优势在于：（1）强度更大，重量更轻：使用过程中不易变形，可维持相对固定的极间距，降低槽压节省电能，同时电极工作更加稳定避免了频繁维护对客户造成的经济损失，降低工人劳动强度（2）耐腐蚀性强、寿命长，使用过程中二氧化铅溶解速度低，对阴极产品的污染小。

（3）二氧化铅电极同铅阳极腐蚀机理不同。

铅阳极在硫酸体系中使用时，表面生成一层氧化铅薄膜，可减缓阳极的腐蚀。

但是生成的这层膜层比较松散，尤其在含有少量氯离子的电解液中使用，膜层更容易被击穿、冲刷脱落；深层裸漏出来的铅表面继续氧化生成氧化膜，再被击穿，如此循环，加速阳极的腐蚀。

而二氧化铅电极在工作时始终是氧化铅涂层发生电化学腐蚀，故能保持较低的阳极腐蚀速率，因此阳极寿命相对较长。

6.相较传统的MMO电极、钛镀铂电极，性能接近、价格更便宜，初期投入少，维护方便。

应用领域1.湿法冶金行业中存在氯酸盐体系电解、硫酸盐体系电解、氯酸盐硫酸盐混合体系电解等几种作业环境。

二氧化铅电极适用于：（1）在硫酸体系中，电解制备镍、钴、铜、锌、锰、锡等多种有色金属。

（2）在含少量氯离子的硫酸体系中，电解冶炼有色金属。

2.在铬酸等强酸性溶液中镀铬，镀硬铬，钢铁工业中制造无锡薄钢板用。