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新型高效Ti基IrO2-RuO2-SiO2阳极制备及工业应用

发布时间: 2022-09-20

来源: 科技服务团

基本信息

合作方式: 合作开发
成果类型: 发明专利
行业领域:
新材料技术
成果介绍
在金属电沉积过程中,阳极一般采用Pb阳极等惰性阳极,在阳极上会发生析氧反应。传统Pb及Pb合金阳极析氧催化性能较差,因此会产生较高析氧过电位,增加电解能耗。Ti基涂层阳极具有良好的析氧催化活性,可有效降低析氧过电位,但制备过程中多采用IrO2或RuO2等贵金属氧化物作为析氧活性物质,制备成本较高,其大规模应用受限。基于此,采用溶胶-凝胶法开发研制了一种新型高效的Ti/IrO2-RuO2-SiO2阳极,此阳极涂层中Ir:Ru:Si摩尔比仅9:21:70,与Ti/IrO2阳极和Ti/RuO2阳极相比贵金属消耗量显著降低,且预估使用寿命在四年以上。此外,该阳极析氧催化性能优良,在50 mA/m2电流密度条件下阳极析氧电位(vs. SCE)仅***。通过将此阳极应用于电解金属锰生产,金属锰电解电流效率升高至***%,吨锰电解能耗降低至4346~4433 kW·h,与采用传统Pb合金阳极相比降低了27%左右,吨锰生产成本大幅降低。
成果亮点
技术优势: 与Pb及Pb合金阳极相比,此Ti/IrO2-RuO2-SiO2阳极析氧电位显著降低,在使用过程中不存在溶解脱落形成阳极泥的问题,且使用寿命在四年以上。与Ti/IrO2阳极和Ti/RuO2阳极相比,此Ti/IrO2-RuO2-SiO2阳极贵金属消耗量显著降低,具有明显成本优势,同时此阳极也具有更为优良的析氧催化性能。 性能指标: 在50 mA/m2电流密度条件下,此Ti/IrO2-RuO2-SiO2阳极析氧电位为*** V(vs. SCE),加速实验寿命长达202小时,预估寿命在4年以上。 成果亮点: 1. 具有自主知识产权,研究成果已授权2项。 2. 技术先进性:整体产品性能达到国际先进水平。
团队介绍
王成彦教授,长期从事多元复杂矿产资源高效综合利用和清洁生产的工程化研究,在多金属复杂矿的短流程冶金、多金属高效分离与提取、过程工程放大与关键装置研发等方面作出了突出贡献的研究。
成果资料
路演文件
产业化落地方案
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