金属阳极的发展简史及电极材料
[color=#000000][font=宋体]在电解工业中使用石墨作为阳极己有[/font][font=Times New Roman]80[/font][font=宋体]多年的历史,随着工业的发展,石墨阳极愈来愈表现出它的局限性。例如在氯碱工业中,由于石墨耐腐蚀性差,强度也不理想,在使用过程中由于不断受腐蚀,使两极距离增大,槽电压升高,一台电解槽只能使用十个月左右必须拆槽更换,同时由于阳极腐蚀下来的碳粒堵塞石棉隔膜,影响了石棉隔膜的使用寿命。在制造石墨阳极电解槽时还要用到对环境有污染的沥青和铅。很显然,继续使用现有的石墨为阳极不能满足氯碱工业发展的需要。[/font][/color].Xr#pQ/k:xm[font=宋体][color=#000000]人们寻找新颖的阳极已有很长的一段历史了[/color][/font][font=Times New Roman][color=#000000][[/color][/font][url=http://www.33ge.com/bbs/post.php?action=newthread&fid=75&extra=page%3D1#_edn1][size=12pt][color=#800080][1][/color][/size][/url][font=Times New Roman][color=#000000]][/color][/font][color=#000000][font=宋体]。[/font][font=宋体]早在[/font][font=Times New Roman]1901[/font][font=宋体]年[/font][font=宋体]在铅基体上涂铂的阳极专利就已发表,[/font][font=Times New Roman]1909[/font][font=宋体]年又发表了以石墨为基体的涂铂金属阳极的专利,[/font][font=宋体]至[/font][font=Times New Roman]1935[/font][font=宋体]年美同[/font][font=Times New Roman]Olin[/font][font=宋体]公司留采用纯铂金电极,但由价格太贵而未能工业化。[/font][font=Times New Roman]1950[/font][font=宋体]午英国的[/font][font=Times New Roman]ICI(Imperial Chemical industries)[/font][font=宋体]公司的金属研究所与荷兰人[/font][font=Times New Roman]Henri Bernard Beer[/font][font=宋体]几乎同时发表了在钛基上越广涂铂以及其它贵金属薄膜。基体由钨改成钛后价格更为便宜,加工方便,并且更适应于电化学反应。因此[/font][font=Times New Roman]Olin[/font][font=宋体]公司以工业化为目的在[/font][font=Times New Roman]1957[/font][font=宋体]年开始实验室研究,并于[/font][font=Times New Roman]1960[/font][font=宋体]年与ICI公司合作将成果用于水银电解槽[/font][/color][font=Times New Roman][color=#000000][[/color][/font][url=http://www.33ge.com/bbs/post.php?action=newthread&fid=75&extra=page%3D1#_edn2][size=12pt][color=#800080][2][/color][/size][/url][font=Times New Roman][color=#000000]][/color][/font][font=宋体][color=#000000]。[/color][/font]
[color=#000000][font=宋体]这种金属阳极虽然比石墨优良,但主要缺点是价格贵,不耐汞,在汞电解槽短路或偶然和钠汞齐接触时出现的反向电流特别敏感,如果用钌铑钯代替铂则耗损及钝化的倾向更大。在这困难重重的时候,[/font][font=Times New Roman]Beer[/font][font=宋体]先生不灰心,在意大利[/font][font=Times New Roman]Denora[/font][font=宋体]公司的资助下[/font][font=Times New Roman], [/font][font=宋体]继续努力,用二氧化钉涂料制成的电极终于在[/font][font=Times New Roman]1965[/font][font=宋体]年首先获得专利,又在[/font][font=Times New Roman]1967[/font][font=宋体]年用共沉淀法制得混合型氧化物涂层在比利时申请了专利。[/font][font=Times New Roman]1968[/font][font=宋体]年[/font][font=Times New Roman]Beer[/font][font=宋体]的钌钛涂层的研究成果在意大利的[/font][font=Times New Roman]Denora[/font][font=宋体]公司首先实现了工业化,其实这是一种氧化物涂层的电极,商品名称为:尺寸稳定阴极[/font][font=Times New Roman]D.S.A.(Dimmensionally stable Anode)[/font][font=宋体]。[/font][font=Times New Roman]1980[/font][font=宋体]年全世界已占[/font][font=Times New Roman]50[/font][font=宋体]%的氯碱企业用此种阳极[/font][/color][font=Times New Roman][color=#000000][[/color][/font][url=http://www.33ge.com/bbs/post.php?action=newthread&fid=75&extra=page%3D1#_edn3][size=12pt][color=#800080][3][/color][/size][/url][font=Times New Roman][color=#000000]][/color][/font][font=宋体][color=#000000]。[/color][/font]o zd"okva
[color=#000000][font=宋体]我国这种阳极的研究工作起步较迟,但上马较快。由于多年的研究和实验,我国金属阳极的涂层性能和制作技术方面都达到一定水平,但我国目前推广的涂层的技术还较为落后。因此,不管在涂层的使用寿命方面,还是涂层催化选择性方面还存在不少问题,近年来国内不少大学、研究所、工厂等单位都积极开展了对金属阳极涂层的改性及新涂层的探索工作[/font][font=Times New Roman],[/font][font=宋体]取得了很好的成效。[/font][/color]8h+R#]1D c;J
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[font=Times New Roman][color=#000000] [/color][/font]0{(|!F'np8e@3x
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[b][size=5][color=#000000][font=宋体]第二章[/font][font=Times New Roman] [/font][font=宋体]电极材料[/font][/color][/size][/b]
[font=宋体][color=#000000]在电化学工业中,无论是电池还是电解池电极材料的选托足一个极为重要的问题。电极过程的方向和动力学,电极和电解槽的结构型式与电槽寿命,维修费用和劳动力消耗以及工艺过程的动力指标等等在很大程度上取决于电极材料的性能,尤其是在进行电极型式和电池或电槽结构的设计时,电极材料的耐用性、导电性、催化性和电能单耗值有着密切的联系。[/color][/font] ?;c ti$l"g
[font=宋体][color=#000000]一、电极材料的特点[/color][/font]