鈦網製氫的創新塗層和電鍍
在電解制氫過程中,通常使用表面塗層來提高電極效率,延長使用壽命,增強耐腐蝕性。 目前,鈦網和鈦鋼網等鈦電極通常使用塗覆和電鍍方法進行處理,而鈦氈和燒結板等材料需要電鍍。
由於其固有的特性,鈦電極是電解制氫的理想基材。 它們的耐腐蝕性確保了在惡劣的電解環境中的耐久性,同時高導電性促進了有效的電子轉移。 此外,鈦網的多孔性質為塗層和電鍍工藝提供了充足的表面積。
塗層鈦電極的製備
以金屬鈦為基材,在其表面塗覆主要由鉑族金屬組成的氧化物,作為電化學反應產生氫氣的催化劑。 通常,它涉及幾個步驟,包括表面處理,塗層應用和熱處理。
流程
- 表面處理:徹底清潔鈦基材, 使用噴砂或磨料刷等方法去除任何可能阻礙塗層粘附的污染物,油或氧化物。 清潔表面並產生粗糙的紋理,以增強塗層的附著力和接觸面積。
- 塗層和乾燥:在清潔和處理過的鈦表面 塗底漆或粘合劑。 將所需的鉑族金屬塗層溶液塗覆在鈦基材上 (常用方法包括噴塗和浸漬),然後乾燥。
- 熱處理:乾燥後 ,重複熱處理或固化過程,使塗層充分固化,提高塗層附著力、機械強度和耐化學性。
- 質量控制:目視檢查 塗層並測試粘附力,以確保它們牢固地附著在鈦基材上。
製備電鍍鈦電極
表面處理步驟有效去除鈦板表面的氧化層和雜質,為後續的鉑電鍍工藝準備電極。
工藝流程
- 表面處理:該步驟的 目的是去除鈦基材表面的氧化層和雜質,通常通過機械拋光和化學蝕刻 (酸洗) 來實現。
- 預處理:電鍍前的 預處理,如活化和敏化,以促進塗層的成核和粘附。 該步驟對於實現均勻覆蓋和最大化電化學性能是至關重要的。
- 電鍍:在電鍍液中加入 鉑離子,然後將鈦板浸入電解液中。 通過施加外部電源將鉑離子還原到鈦基材的表面。 諸如電流密度和電鍍持續時間之類的參數的控制決定了鍍層的厚度和形態。
- 漂洗:電鍍後 ,通過將鈦板浸入水中進行退火,以去除其表面殘留的鉑離子,並優化其催化活性和耐腐蝕性。
塗層和電鍍技術是對鈦電極進行表面改性以改善電解制氫的有前途的方法。 這些技術提高了電極性能,耐腐蝕性和導電性,有助於清潔能源技術和氫經濟的進步。
