1. plon gaz kabonik anod entwodiksyon

Avek devlopman nan kontinyel nan endistri ak syans ak teknoloji, materyel tradisyonel anod yo anplis de pli zan ki montre limit yo. Pa egzanp, pri a nan Platinum se two wo; rezistans nan korozyon nan grafit nan endistri a chlor-alkali ak sistem nan evolisyon oksijen se pa ideyal, ak fos la sebaanodes alyaj plon gen move rezistans korozyon, pefomans electrocatalytic ki ba, ak konsomasyon gwo pouvwa. Soti nan kondisyon sa yo ki rele "materyel vet" tankou ekonomize eneji, rediksyon konsomasyon, ak polisyon-gratis, moun espere jwenn nouvo anodes ak lavi long, pefomans segonde electrochemical, ak pa polisyon segonde. Anba anviwonman an nan evolisyon oksijen, moun yo te devlope plon an gaz kabonik elektwod (PbO₂): yon konpoze ki pa stoichiometric ki defisyone nan oksijen epi ki gen anpil plon. Li gen plizye fom kristal,itilize anod elektrodepozisyon pou pwodwiβ-PbO₂, ki genyenOksidasyon, rezistans korozyon (estabilite segonde nan asid fo H₂S0₄oubyen HN0₃), segonde oksijen ki gen anpil potansyel, bon conductivité elektrik, fo fos obligatwa, kapasite oksidasyon fo le electrolyzed nan solisyon an tet, kaBeargwo kouran, elatriye. Koulye a, li te lajman itilize nan jaden yo nan electroplating, smelting, tretman wastewater, elatriye, epi yo pa ka ranplase pa anpil lot materyel elektwod (tankou DSA, plon, titanplak ak Platinum).

1,1 plon gaz kabonik anodkarakteristik

Li se lajman itilize nan preparasyon an electrolytic nan diferan sibstans oganik ak nan pwosesis la nan tretman dlo egou ak-wo pite preparasyon dlo,seri aplikasyon se laje.Pb02 gen avantaj ki genyen nan ekselan conductivité elektrik, bon chaj ak egzeyat revesibilite, ak pri ki ba. Li se lajman itilize kom yon elektwod pozitif pou pil plon-asid. Koulye a, pousantaj la itilizasyon nan plon gaz kabonik, materyel la pozitif aktif nan pil plon-asid, se pa segonde, epi jeneralman pa depase 50. Se potansyel la evolisyon oksijen se segonde, jeneralman 1.75 V (relatif nan calomel elektwod a), e li gen yon fo diminye fosnandegradasyon anpou organicMateryel(MORI).

1,2 anba kouch plon gaz kabonik anod

Materyel yo kounye a te itilize kom kouch anba a yo se: Platinum gwoup metal ak oksid yo, gode antimwan oksid, iridyom Tantal, kouch, elatriye, pwopriyete yo se jan sa a: (1) Platinum gwoup metal ak oksid yo: kouch anba ahkom bon conductivité elektrik, ki ka anpil amelyore pefomans nan lyezon nan kouch la ak substra la. (2) oksid antimwan tin: kouch oksid antimwan ki te jwenn nan metod dekonpozisyon temik se dans ak inifom. Avek sa a te kouch, li difisil pou lektwolit a antre nan sifas la titan, oksijen atom oswa 02-. Difizyon nan Iyon nan matris la titan se tou bloke, kidonk evite fomasyon an nan Ti02. Epi tou, Ti02 se yon gran bandgap N-kalite semiconductor. Apre doping ak Sb, elektron siplemante a nan lattice yo Sn02 ranplase pentavalent Sn atom nan Sn02 nan Lattice ak yon elektron siplemante ki ap antre nan bann la kondiksyon, ki anpil ogmante konsantrasyon nan elektron nan bann la kondiksyon. Sepandan, le Sb se two anpil, degre nan maladi nan lattice yo sn02 yo pral ogmante, ak conductivité elektrik la nan sn02 yo pral redwi. Se poutet sa, kontni an nan Sb a ki gen rapo ak siperyorite yo ak enferyorite nan pefomans la kache. Sa a kouch anba tou gen Efe a nan diminye estres nan enten nan kouch la. (3) titan-tantalyom konpoze anba kouch: sa a kouch anba gen karakteristik yo nan bon conductivité, bon rezistans korozyon, ak aktivite ki ba electrochemical. Menm si kouch anba a ekspoze pandan pwosesis la lektwoliz, pa gen okenn reyaksyon electrolytic rive, se konsa pa gen okenn pwoblem ki kouvri net kouch peels la akoz sa.

1,3 sifas kouch aktifde plongaz kabonik anod 

PbO2 sifas la se kouch aktif jeneralman prepare pa yon metod elektrodepozisyon. Li te gen de fom kristal, α ak β, ak β-PbO2 gen bon rezistans korozyon ak conductivité elektrik, epi li se anjeneral yo itilize kom sifas la kouch aktif nan yon elektwod. Sepandan, α-PbO2 gen yon fos fo obligatwa, ak li yo O-O Se konsa atomik se ant "kouch anba" ak β-PbO2, ki ka aji kom yon fizyon tanpon, diminye elektrodepozisyon deformation ak ogmante dispozisyon a ant sifas la ak kouch anba a. Se poutet sa, nan pwosesis la electroplating, α-kalite PbO2 ka depoze anba kondisyon asid fo premye, ak β-kalite PbO2 ka depoze anba kondisyon likid amelyore lavi a sevis nan elektwod la.

2. aplikasyon jaden nan plon gaz kabonik titan ki baze sou elektwod

Anba anviwonman an nan evolisyon oksijen, plon gaz kabonik elektwodSeDevlope. PbO2 se yon konpoze ki pa stoichiometric ki defisyone an oksijen e gen yon bon plon. Li te gen yon varyete de fom kristal. Korozyon (pi wo estabilite nan asid fo H2S04 oswa HN03), segonde oksijen ak potansyel, bon conductivité elektrik, fo fos obligatwa, abilite oksidasyon fo le electrolyzed nan solisyon an tet, kaBeargwo kouran, elatriye,se tre pwomet. Koulye a, li te lajman itilize nan jaden yo nan electroplating, smelting, fatra tretman dlo, katod anti-korozyon, elatriye, ki pa ka ranplase pa anpil lot materyel elektwod (tankou DSA, plon, titan Platinum kouvri net).

Plon gaz kabonik elektwod gen ba resistivity, pwopriyete chimik ki estab, bon rezistans korozyon, bon conductivité elektrik, epi yo ka itilize pou kouran gwo. Yo lajman ki itilize nan preparasyon an electrolytic nan dives kalite oganik ak inoganik, tretman dlo egou ak segonde-pite pwosesis preparasyon dlo. Jaden an aplikasyon se tre gran.

2,1 inoganik chimik endistri

2.1.1Chlorate,PbO2 elektwod te itilize nan endistri lorat pou yon tan long. Pwodiksyon an nan bromate ak iodate le li sevi avek PbO2 elektwod se relativman en matirite, espesyalman iodate. Akoz estrikti a sifas nan PbO2 elektwod, anplis reyaksyon electrochemical, li tou jwe yon wol katalitik.

2.1.2 Electrolyzed H2NAN2

H2NAN2 pwodwi pa lektwoliz jeneralman itilize Pt kom yon elektwod. Gen kek moun ki te etidye itilize nan MnO2, Fe3O4, grafit, elatriye kom materyel anod, men yo pa te gen sikse, ak PbO2 kom yon anod te reyalize bon benefis ekonomik. Paske potansyel la nan PbO2 elektwod nan oksijen se yon ti kras pi ba pase sa yo nan Pt, moun ki te fet rechech sou ranplase Pt elektwod ak PbO2 elektwod. Pandan dezyem ge Mondyal la, Japon te manke Platinum ak H2NAN2 te yon nesesite milite, se konsa nan 1944-1945, li reyalize endistriyalizasyon yo nan substra-gratis PbO2 elektwod olye pou yo Pt ki baze sou H2NAN2.

2,2 oganik endistri chimik

Aplikasyon an nan PbO2 elektwod nan oganik entez se pa tankou matirite kom nan aplikasyon pou sentez inoganik, ak anpil yo toujou ap eksplore.

2.2.1 lowofom. 

Nan preparasyon an nan lowofom, elektwod nan PbO2 itilize olye pou yo che elektwod a Pt. Efe a se ideyal. Kondisyon ki pi apwopriye pou electrosynthesis la nan lowofom: NaCl 300g/L, EtOH 25ml/L, PH 8 ~ 10, tanperati 60 ~ 70 ° c; Anod la ye kounye a se 0,3 nan 0.5 a/m2, efikasite aktyel la se 80% 90%, voltaj nan selil se 5V, to a konvesyon se 98% nan 99%, ak pite a se 99,5% nan 99,9. Nan preparasyon an nan bromoform, efikasite aktyel la se 92,5%, Platinum se 87%, ak grafit se 86. PbO2 se materyel la ki pi efikas anod nan iodoform electrosynthesis. Efikasite aktyel la se 90%, ak pet la anod se neglijab.

2.2.2 asid Isobutyric

Endustriyalize, asid isobutyric se te fe soti nan KMnO₄nan isobutanol nan yon mwayen asid ak soksid ak rektifye yo pwodwi 1t nan asid isobutyric. Anplis de sa nan isobutanol materyel la prensipal premye, li toujou bezwen sou 3.2 tKMnO4, 1.6 tH2SO4, materyel oksilye tankou 0.3 tNa2CO3 gen pri segonde ak pwodwi preske 2tMnO2 fatra, ki pollutes anviwonman an. Itilize nan plon ki baze sou plon gaz kabonik elektwod a endirekteman oksidasyon isobutanol nan asid isobutyric diminye polisyon anviwonman.

2.2.3 dlo egou tretman

Titan ki baze PbO2 elektwod yo itilize yo trete difisil-a-bio-degradable oganik polyan, bio-toksik polyan, ak segonde-tanperati oganik wastewater. Degradasyon nan yon 10 mg/L méthyle ak solisyon zoranj ak yon titan ki baze sou PbO2 elektwod te montre ke pousantaj la retire nan méthyle zoranj te preske 100 le yo trete nan yon dansite aktyel nan 36 mA/cm pou 12 min, ak hKomaktivite electrocatalytic pi wo. . Sevi ak yon nouvo PbO2 elektwod pou trete nitrobenzene wastewater, li te jwenn ke PbO2 nan elektwod te gen yon pi wo pousantaj retire MORI pase grafit la odine elektwod. Apre 5 edtan nan lektwoliz, to a retire MORI te jiska 65. Efikasite nan lektwoliz segonde se sitou akoz gwo potansyel la evolisyon oksijen nan elektwod yo PbO2. Anba anodik Pol, sifas la nan elektwod la PbO2 se tandans jenere · OH, ki pral reyaji ak nitrobenzene ki migr nan sifas la elektwod. Karakteristik nan ti/PbO2 anod electrocatalytic oksidasyon nan polyan oganik. Rezilta yo eksperimantal montre ke elektwod a montre yon aktivite bon electrocatalytic pou degradasyon an nan fenol, epi li gen bon anviwonman pwoteksyon aplikasyon. PbO2 nan elektwod te montre bon pefomans katalitik pou degradasyon an nan aniline. Nan 3 edtan, a aniline ta ka jwenn yon pousantaj retire pi wo. An menm tan, PbO2 la elektwod te montre bon estabilite ak lavi sevis. Rezilta yo nan rechech la sou tretman an nan hydroxystyrene wastewater ak PbO2 elektwod pwouve ke li jeneralman pran selman 3 ~ 6h yo konpletman degrade li nan inoganik oswa CO2.

MetalRisenkonparab pwopriyete mekanik yokonpare ak lot materyel, ki fe li chwa ki pi atire pou substra lananplon gaz kabonik elektwod. Sepandan, se pa tout metal yo apwopriye pou substra nan plon gaz kabonik elektwod. Li dwe tiyo-fome metal ak unidirectional pwopriyete aktyel-pote, tankou ti, ta, Nb, Zr ak sou sa. Pami metal yo pi wo a, ta gen pi bon rezistans nan korozyon ak resistivity ki ba, epi li se materyel la pi bon pou itilize kom yon substra an tem de pefomans. Sepandan, paske ta gen yon dispozisyon segonde pou oksijen, li jeneralman bezwen yo dwe nan yon anviwonman anoxic, ak ta metal se che, se konsa li se pa souvan itilize nan pwodiksyon aktyel. Ti se bon mache, gen dansite ki ba, gwo fos, e li gen yon pousantaj ekspansyon temik femen nan sa nan gaz kabonik plon. Se poutet sa, ti se jeneralman chwazi kom substra a nan elektwod nan plon gaz kabonik. Substra nan titan jeneralman adopte yon estrikti may. Sa a se paske may a ti se difisil ak konekte fem nan kouch nan electrodeposited. Plon an gaz kabonik elektwod ki baze sou may a ti ka diminye rezistans nan koule lektwolit ak amelyore efikasite aktyel la, espesyalman nan gwo dansite aktyel efektivman anpeche elektwod yo soti nan surchof.