Revêtement innovant et galvanoplastie pour la production d'hydrogène de maille de titane

Dans le processus de production d'hydrogène électrolytique, les revêtements de surface sont généralement utilisés pour améliorer l'efficacité des électrodes, prolonger la durée de vie et améliorer la résistance à la corrosion. Actuellement, les électrodes en titane telles que les treillis en titane et les treillis en acier au titane sont généralement traitées en utilisant des méthodes de revêtement et de placage, tandis que les matériaux tels que le feutre de titane et les plaques frittées nécessitent une galvanoplastie.

En raison de ses caractéristiques inhérentes, les électrodes en titane sont des substrats idéaux pour la production d'hydrogène électrolytique. Leur résistance à la corrosion assure la longévité dans les environnements électrolytiques durs, alors que la conductivité élevée facilite le transfert efficace d'électron. En outre, la nature poreuse du treillis en titane offre une surface suffisante pour les procédés de revêtement et de galvanoplastie.

Préparation des électrodes de titane revêtues

Utilisant le titane métallique comme substrat, enduisant sa surface avec des oxydes composés principalement de métaux du groupe de platine comme catalyseur pour les réactions électrochimiques pour produire de l'hydrogène. Typiquement, il implique plusieurs étapes, y compris le traitement de surface, l'application de revêtement et le traitement thermique.

Processus

• Traitement de surface: Nettoyez soigneusement le substrat de titane, en utilisant des méthodes telles que le sablage ou le brossage abrasif pour éliminer les contaminants, l'huile ou les oxydes qui peuvent entraver l'adhérence du revêtement. Nettoyez la surface et créez une texture rugueuse pour améliorer l'adhérence et la zone de contact du revêtement.
• Revêtement et séchage: Appliquez un apprêt ou un adhésif sur une surface en titane propre et traitée. Enduire la solution de revêtement métallique du groupe du platine requise sur le substrat en titane (les méthodes courantes incluent la pulvérisation et l'imprégnation), puis la sécher.
• Traitement thermique: Après séchage, répétez le traitement thermique ou le processus de durcissement pour durcir complètement le revêtement, améliorer l'adhérence du revêtement, la résistance mécanique et la résistance chimique.
• Contrôle de qualité: Les revêtements sont inspectés visuellement et l'adhérence testée pour s'assurer qu'ils sont fermement attachés au substrat de titane.

Préparation des électrodes en titane électrolytique

Les étapes de traitement de surface éliminent efficacement la couche d'oxyde et les impuretés sur la surface de la plaque de titane, préparant l'électrode pour le processus ultérieur de galvanoplastie du platine.

Processus

• Traitement de surface: Le but de cette étape est d'éliminer la couche d'oxyde et les impuretés à la surface du substrat de titane, généralement obtenues par polissage mécanique et gravure chimique (lavage à l'acide).
• Pré-traitement: Prétraitement avant placage, tels que l'activation et la sensibilisation, pour favoriser la nucléation et l'adhérence du revêtement. Cette étape est cruciale pour obtenir une couverture uniforme et maximiser les performances électrochimiques.
• Galvanoplastie: Les ions platine sont ajoutés au bain de galvanoplastie, puis la plaque de titane est immergée dans la solution d'électrolyte. Les ions platine sont réduits à la surface du substrat de titane par application d'une source d'alimentation externe. Le contrôle de paramètres tels que la densité de courant et la durée de placage détermine l'épaisseur et la morphologie de la couche de placage.
• Rinçage: Après la galvanoplastie, la plaque de titane est recuite en l'immergeant dans l'eau pour éliminer les ions de platine résiduels sur sa surface et optimiser son activité catalytique et sa résistance à la corrosion.

Les techniques de revêtement et de galvanoplastie sont des méthodes prometteuses pour modifier la surface des électrodes de titane afin d'améliorer la production d'hydrogène dans l'électrolyse. Ces techniques améliorent le rendement des électrodes, la résistance à la corrosion et la conductivité, contribuant ainsi à l'avancement des technologies de l'énergie propre et de l'économie de l'hydrogène.