Recubrimiento innovador y galvanoplastia para la producción de hidrógeno de malla de titanio

En el proceso de producción de hidrógeno electrolítico, los recubrimientos de superficie se utilizan generalmente para mejorar la eficiencia del electrodo, prolongar la vida útil y mejorar la resistencia a la corrosión. Actualmente, los electrodos de titanio como la malla de titanio y la malla de acero de titanio se procesan típicamente utilizando métodos de recubrimiento y recubrimiento, mientras que los materiales como el fieltro de titanio y las placas sinterizadas requieren galvanoplastia.

Debido a sus características inherentes, los electrodos de titanio son sustratos ideales para la producción de hidrógeno electrolítico. Su resistencia a la corrosión asegura durabilidad en ambientes electrolíticos duros, mientras que la alta conductividad facilita la transferencia eficiente de electrones. Además, la naturaleza porosa de la malla de titanio proporciona una amplia área de superficie para los procesos de recubrimiento y galvanoplastia.

Preparación de electrodos de titanio recubiertos

Usando titanio metálico como sustrato, recubriendo su superficie con óxidos compuestos principalmente de metales del grupo del platino como catalizador para las reacciones electroquímicas para producir hidrógeno. Por lo general, implica varias etapas que incluyen tratamiento de superficie, aplicación de recubrimiento y tratamiento térmico.

Proceso

• Tratamiento superficial: Limpie a fondo el sustrato de titanio, utilizando métodos como el chorro de arena o el cepillado abrasivo para eliminar cualquier contaminante, aceite u óxidos que puedan dificultar la adhesión del recubrimiento. Limpie la superficie y cree una textura rugosa para mejorar la adhesión y el área de contacto del recubrimiento.
• Recubrimiento y secado: Aplique imprimación o adhesivo para limpiar y tratar la superficie de titanio. Cubra la solución de recubrimiento de metal del grupo del platino requerida sobre el sustrato de titanio (los métodos comunes incluyen pulverización e impregnación) y luego séquelo.
• Tratamiento térmico: Después del secado, repita el tratamiento térmico o el proceso de curado para curar completamente el recubrimiento, mejorar la adhesión del recubrimiento, la resistencia mecánica y la resistencia química.
• Control de calidad: Los recubrimientos se inspeccionan visualmente y se prueba la adhesión para garantizar que estén firmemente unidos al sustrato de titanio.

Preparación de los electrodos electrochapados del titanio

Los pasos de tratamiento de la superficie eliminan eficazmente la capa de óxido y las impurezas en la superficie de la placa de titanio, preparando el electrodo para el posterior proceso de galvanoplastia de platino.

Proceso

• Tratamiento superficial: El propósito de este paso es eliminar la capa de óxido y las impurezas en la superficie del sustrato de titanio, que generalmente se logra mediante pulido mecánico y grabado químico (lavado ácido).
• Pre-tratamiento: Pretratamiento antes del recubrimiento, como activación y sensibilización, para promover la nucleación y adhesión del recubrimiento. Esta etapa es crucial para lograr una cobertura uniforme y maximizar el rendimiento electroquímico.
• Galvanoplastia: Los iones de platino se agregan al baño de galvanoplastia, y luego la placa de titanio se sumerge en la solución de electrolito. Los iones de platino se reducen a la superficie del sustrato de titanio mediante la aplicación de una fuente de energía externa. El control de parámetros tales como la densidad de corriente y la duración del chapado determina el espesor y la morfología de la capa de chapado.
• Enjuague: Después de la galvanoplastia, la placa de titanio se recuece sumergiéndole en agua para eliminar los iones de platino residuales en su superficie y optimizar su actividad catalítica y resistencia a la corrosión.

Las técnicas de recubrimiento y galvanoplastia son métodos prometedores para la modificación de la superficie de los electrodos de titanio para mejorar la producción de hidrógeno en la electrólisis. Estas técnicas mejoran el rendimiento de los electrodos, la resistencia a la corrosión y la conductividad, contribuyendo al avance de la tecnología de energía limpia y la economía del hidrógeno.