Blandede metaloxidanoder, leverandører og producenter i Kina

De blandede metaloxidanoder fremstillet af Wstitanium er meget udbredt inden for mange vigtige områder såsom klor-alkali-industrien, spildevandsbehandling, metalkorrosionsbeskyttelse, galvanisering, skibsteknik osv. på grund af deres fremragende ydeevne.

Din betroede leverandør af Mixed Metal Oxide (MMO) anoder

Mixed Metal Oxide (MMO) anoder spiller en uundværlig rolle i mange industrier på grund af deres enestående egenskaber, såsom høj katalytisk aktivitet, god stabilitet og lav modstand. Wstitanium har sat et industrielt benchmark inden for fremstilling af blandede metaloxidanoder med sin fremragende teknologi, strenge kvalitetskontrol og kontinuerlige innovationsevner, og er din betroede partner og leverandør.

Ruthenium MMO Anode

Ved at bruge titanium (Ti) som substrat belægges den aktive belægning af ruthenium (Ru) oxid. Ruthenium-baseret MMO-anode har fremragende katalytisk aktivitet til chlor-udviklingsreaktion, hvilket gør den til en af de foretrukne anoder i chlor-alkali-industrien.

Iridium MMO anode

Der anvendes titaniumsubstrat, og den aktive belægning indeholder hovedsageligt IrO₂. Den iridium-baserede MMO-anode udviser fremragende ydeevne i oxygenudviklingsreaktion med lavt oxygenudviklingsoverpotentiale og god stabilitet.

Platin MMO Anode

Titaniumsubstratet er belagt med en belægning, der indeholder platin (Pt) eller platinlegering (såsom Pt-Ir-legering). Det udviser fremragende katalytisk ydeevne til hydrogenudvikling, oxygenudvikling, oxidation af små organiske molekyler osv.

Klor-alkali MMO-anode

Klor-alkali-industriens MMO-anode skal have høj katalytisk aktivitet af klorudvikling, lavt overpotentiale, god stabilitet og lang levetid. Det er normalt en ruthenium- eller ruthenium-iridium-kompositbelægning for at opnå klorgasudfældning med lavt energiforbrug.

Spildevandsbehandling MMO

MMO-anoden til spildevandsbehandling skal have god elektrokatalytisk oxidationsydelse. Iridium-ruthenium komposit MMO-anoden kan få farvefjernelseshastigheden for spildevand til at nå mere end 95% og COD-fjernelseshastigheden til mere end 80%.

Metal Anti-korrosions MMO

MMO-anode til metal-anti-korrosion bruges hovedsageligt i offeranode katodisk beskyttelse og imponeret strøm katodisk beskyttelsessystemer, med stabil strømudgang, høj drivspænding og god korrosionsbestandighed. Ruthenium eller ruthenium-titanium kompositbelægninger anvendes ofte.

Plade MMO Anode

Plade MMO-anode er en flad pladestruktur med metal (såsom titanium, tantal) som substrat og belagt med metaloxid (såsom RuO₂, IrO₂), hvilket giver et stort effektivt overfladeareal, velegnet til scener, der kræver ensartet strømtæthed (såsom elektrolytiske celler, metalelektrodeposition).

Rørformet MMO-anode

Rørformet MMO-anode er en cylindrisk struktur dannet ved at belægge en metaloxidbelægning på overfladen af et metalrør (såsom et titaniumrør). Den symmetriske struktur gør det muligt at fordele strømmen jævnt i alle retninger, hvilket er velegnet til scener, der kræver et tredimensionelt strømfelt.

Mesh MMO anode

Mesh MMO anode er en mesh struktur dannet ved vævning eller laserskæring af metaltråde og belagt med metaloxider. Mesh-strukturen reducerer vægten betydeligt og giver mere aktive steder, hvilket er velegnet til scener, der kræver effektiv masseoverførsel (såsom elektrokatalytisk nedbrydning af forurenende stoffer).

Hvordan fungerer blandede metaloxidanoder?

Grunden til, at MMO anode har vist fremragende ydeevne på mange områder, skyldes dets unikke arbejdsprincip. Den bruger metaller som titanium og tantal som substrat, og den blandede metaloxidbelægning, der er coatet på dens overflade, såsom RuO₂, IrO₂ osv., er det kernefunktionelle lag af MMO-anoden. Disse metaloxider kan selektivt katalysere specifikke redoxreaktioner.

Elektrolyse

Under elektrolyseprocessen fungerer MMO-anoden som en inert anode og deltager ikke i sit eget forbrug. I stedet katalyserer det oxidationsreaktionen af anioner (såsom Cl⁻, OH⁻) i elektrolytten gennem belægningen:

(Til klor-alkaliindustrien)

(til vandnedbrydning eller spildevandsbehandling)

Katodebeskyttelsessystem

MMO-anoden er kernekomponenten i ICCP-systemet (impressed current cathodic protection). Anoden leder strøm ind i elektrolytten (jord, havvand eller betonporevæske), hvilket gør det beskyttede metal (såsom en rørledning) til katoden. Strømmen frigivet af anoden neutraliserer korrosionsmikrobatterierne på metaloverfladen og hæmmer metaloxidation (Fe → Fe²⁺ + 2e⁻). Sammenlignet med magnesiumlegeringsofferanoder har MMO-anoden en 3-5 gange længere levetid og en justerbar udgangsstrøm, som er velegnet til langdistance-lineære projekter (såsom tværregionale olierørledninger).

Fordele ved Mixed Metal Oxide (MMO) anoder

MMO-anode har vist fremragende ydeevne inden for mange elektrokemiske områder på grund af dens mange fordele, såsom høj elektrokatalytisk aktivitet, fremragende korrosionsbestandighed, lang levetid, lavt overpotentiale og god stabilitet.

MMO-anode er nøglen til at forbedre elektrokatalytisk aktivitet. Tager man chlor-udviklingsreaktionen i chlor-alkali-industrien som et eksempel, er chlor-udviklingsoverpotentialet 0.3-0.5V lavere end grafitanode.

MMO anode er baseret på titanium, tantal og andre substrater og har høj korrosionsbestandighed. Den blandede metaloxidbelægning, der er coatet på dens overflade, modstår effektivt erosion af Cl⁻, O₂ og andre substrater.

Høj elektrokatalytisk aktivitet og fremragende korrosionsbestandighed arbejder sammen for at give MMO-anode en lang levetid. Levetiden for MMO-anode inden for katodisk beskyttelse kan nå 15-25 år (offeranode 3-5 år).

Overpotentiale er direkte relateret til energiforbruget og effektiviteten af elektrokemiske reaktioner. I iltudviklingsreaktionen af vandelektrolyse for at producere brint, reduceres iltudviklingsoverpotentialet for MMO-anode med 0.2-0.3V sammenlignet med nikkelbaseret anode.

MMO anode bevarer god stabilitet under forskellige arbejdsforhold. Dens belægning kan arbejde kontinuerligt ved over 100 ℃. I elektrolytter med forskellige pH-værdier kan passiveringsfilmen selvjustere for at opretholde beskyttelse af underlaget.

MMO-anodens strukturelle design giver mulighed for ensartet strømfordeling under drift. Ensartet strømfordeling hjælper med at forbedre reaktionseffektiviteten, sikre ensartet produktkvalitet og undgå lokal overophedning eller overkorrosion.

MMO Anode VS Grafit Anode

MMO-anode er væsentligt overlegen i forhold til de to andre med hensyn til elektrokatalytisk aktivitet, korrosionsbestandighed og levetid og er velegnet til industriscenarier med høj efterspørgsel, men de oprindelige omkostninger er relativt høje. Grafit anoden har lave omkostninger, men dårlig ydeevne og er kun egnet til lav-efterspørgsel eller kortsigtede applikationer. Den nikkelbaserede anode er stabil i alkaliske miljøer og har høj brintudviklingseffektivitet, men har indlysende ulemper i iltudviklingens energiforbrug og levetid.

Sammenligning	MMO anode	Grafit anode	Nikkelbaseret anode
Materiale Sammensætning	Titanium/tantal substrat + blandede metaloxidbelægninger (såsom RuO₂, IrO₂)	Grafit (kulstofmateriale)	Nikkel eller nikkelbaserede legeringer (såsom Ni, Ni – Fe, Ni – Mo)
Elektrokatalytisk aktivitet	Ekstremt høj. Aktive steder på nanoskala reducerer aktiveringsenergien af reaktioner. Overpotentialet for klorudvikling er 0.3 – 0.5V lavere end grafit.	Relativt lavt. Den er afhængig af grafittens elektriske ledningsevne, og overpotentialet er relativt højt.	Moderat. Overpotentialet for iltudvikling er 0.2 – 0.3V højere end MMO, og overpotentialet for brintudvikling er omkring 0.1 – 0.3V.
Overpotentiale (V)	Klorudvikling: omkring 1.2 – 1.5V; Iltudvikling: omkring 1.6 – 1.8V	Klorudvikling: 1.5 – 2.0V; Iltudvikling: 2.0 – 2.5V	Iltudvikling: 1.8 – 2.1V; Brintudvikling: omkring 0.1 – 0.3V
Korrosionsbestandighed	Fremragende. Passiveringsfilmen modstår erosion af Cl⁻ og O₂, og den kan fungere stabilt i stærkt sure/oxiderende miljøer.	Dårlig. Det korroderes let af Cl⁻ og forbruges hurtigt i sure elektrolytter.	Moderat. Det har bedre korrosionsbestandighed i alkaliske miljøer, men det er tilbøjeligt til passivering eller korrosion i sure eller Cl⁻-holdige opløsninger.
Service liv	15 – 25 år (katodisk beskyttelse) / 5 – 10 år (klor – alkali industri)	0.5 – 2 år (hyppig udskiftning påkrævet)	5 – 8 år (iltudviklingsscenarier) / 10 – 15 år (brintudviklingsscenarier)
Strømtæthed (A/m²)	Kan modstå høj strømtæthed (5000 – 10000 A/m²)	Lav strømtæthed (normalt < 2000 A/m²)	Moderat strømtæthed (3000 – 6000 A/m²)
Energiforbrug	Lav. Det lave overpotentiale reducerer strømforbruget og sparer 20 % – 30 % energi sammenlignet med grafit.	Høj. Det høje overpotentiale fører normalt til et højt energiforbrug.	Moderat. Energiforbruget til iltudvikling er relativt højt, mens det til brintudvikling er relativt lavt.
Produktets renhed	Høj klorrenhed (> 99%), ingen kulstofpulverforurening	Klor indeholder kulstofpulverurenheder med relativt lav renhed (ca. 95% – 98%)	Høj oxygenudviklingsrenhed (> 99.5%), og brintudvikling indeholder en lille mængde nikkelioner.
Krav til vedligeholdelse	Lav. Belægningen har stærke selvhelbredende egenskaber, og regelmæssig inspektion er tilstrækkelig.	Høj. Hyppig udskiftning er påkrævet, og den er tilbøjelig til at knække eller skalle.	Moderat. Det er nødvendigt at forhindre opløsning af Ni²⁺ i alkaliske opløsninger.
Pris	Høje startomkostninger (kompleks belægningsproces), lave langsigtede omfattende omkostninger (lavt energiforbrug + lang levetid)	Lav startomkostning, men høj vedligeholdelses-/udskiftningsomkostning	Moderat startomkostning, balanceret livscyklusomkostning
Applikationsscenarier	Chlor – alkaliindustri, spildevandsbehandling, katodisk beskyttelse, galvanisering, elektrokatalytisk syntese	Aluminiumelektrolyse, elektrolyse med lavt behov (såsom i laboratorier)	Vandelektrolyse til brintproduktion (iltudvikling), alkaliske elektrolysatorer, nikkel galvanisering
Miljømæssig påvirkning	Ingen tungmetalforurening, miljøvenlig	Genererer CO₂ og kulstofpulverforurening	Begrænsede nikkelressourcer og kasserede anoder skal genbruges og behandles.
Strukturel fleksibilitet	Kan laves i forskellige former såsom plade - formet, rørformet og mesh - formet til at tilpasse sig komplekse scenarier	Relativt skørt, med en enkelt struktur

MMO-anoder VS DSA-anoder

I den elektrokemiske verden, især inden for klor-alkali-fremstilling og spildevandsbehandling, støder man ofte på begreberne MMO (blandet metaloxid) og DSA (dimensionsstabil anode). Selvom der er fællestræk i anvendelserne af de to, er der også forskelle mellem dem. Navnlig kvalificerer alle MMO-anoder som DSA på grund af deres strukturelle integritet under elektrolyseprocessen. DSA dækker dog en bredere kategori og er ikke begrænset til MMO-belægninger.

Sammenligning	MMO anode	DSA Anode
Definition	Blandet metaloxid anode. Det er en metalelektrode med industriel rent titanium som substrat og dækket af en tynd film af ædelmetaller og andre metaloxider.	Dimensionsstabil anode. Den bruger titanium som substrat og har et tyndt og ensartet lag af blandede metaloxider (MMO'er) på overfladen.
Essence	Begge tilhører titaniumbaserede metaloxidbelagte elektroder. MMO understreger egenskaberne ved blandede metaloxider.	DSA understreger karakteristikken af dimensionel stabilitet.
Belægningssammensætning	Indeholder sædvanligvis ædelmetaloxider såsom RuO₂ og IrO₂ og kan også have hjælpekomponenter som TiO₂ og Ta2O5.	Svarende til MMO, med platin-gruppe metaloxider som de vigtigste aktive komponenter, såsom ruthenium-baserede og iridium-baserede oxider. Forholdet kan justeres efter applikationer.Ikke begrænset til MMO-belægninger.
Elektrokatalytisk aktivitet	Høj. Aktive steder i nanoskala og specielle krystalstrukturer reducerer effektivt aktiveringsenergien af reaktioner og fremmer elektrokemiske reaktioner. Overpotentialet for klorudvikling er 0.3 – 0.5V lavere end grafit.	Høj. Det kan reducere reaktionens overpotentiale betydeligt og øge reaktionshastigheden. For eksempel kan den reducere arbejdsspændingen med mere end 1 volt i klor-alkali-processen.
Korrosionsbestandighed	Fremragende. Den tætte passiveringsfilm, der dannes i elektrolytten, kan modstå erosion af Cl⁻, O₂ osv. og er velegnet til barske miljøer såsom stærke syrer og baser og høje saltforhold.	God. Et beskyttende oxidlag kan dannes på overfladen af titaniumsubstratet med en "selvhelende egenskab" for at opretholde elektrodeydelsen i komplekse miljøer.
Service liv	Lang. Den kan nå 15 – 25 år (katodisk beskyttelse) og 5 – 10 år (klor-alkaliindustrien), afhængig af arbejdsforhold og belægningskvalitet.	Lang. Det kan opretholde stabil drift i mange år, hvilket i høj grad forlænger levetiden sammenlignet med traditionelle carbonanoder og reducerer udskiftningsfrekvensen.
Nuværende tæthed	Kan modstå en relativt høj strømtæthed, som generelt når 5000 – 10000A/m², og nogle specielle designs kan være endnu højere.	Kan tilpasse sig forskellige strømtæthedskrav og opfylde behovene for forskellige industrielle elektrolyse og elektrokemiske reaktioner.
Operating Voltage	Lav. Det lave overpotentiale gør det muligt for elektrokemiske reaktioner at forekomme ved en lavere spænding, hvilket reducerer energiforbruget.	Lav. Det reducerer driftsspændingen i den elektrokemiske proces og forbedrer energiudnyttelseseffektiviteten.
Anvendelsesområder	Udbredt i klor-alkaliindustrien, spildevandsbehandling, katodisk beskyttelse, galvanisering, elektrokatalytisk syntese og andre områder.	Anvendes hovedsageligt i klor-alkali-processer, elektronikfremstillingsindustrien (såsom kobberfolie-elektrodeafsætning, PCB, lithium-ion-batterier), elektroaflejring (kobber, nikkel, kobolt), overfladebehandling, galvanisering, katodisk beskyttelse/korrosionsforebyggelse (traditionelle, beton- og havvandsinstallationer) og vandbehandlingsfelter mv.
Fremstillingsomkostninger	Relativt højt. Forberedelsesprocessen er kompleks og involverer titaniumbearbejdning og højpræcisionsbelægning, og der anvendes ædelmetalmaterialer.	Relativt højt. Forarbejdningen af titaniumbasen og proceskravene til den blandede metaloxidbelægning er høje. Omkostningerne kommer hovedsageligt fra råmaterialer og forberedelsesteknologi.
Vægt	Lys. Ved at bruge titanium som substrat er det væsentligt lettere end traditionelle metalanoder, hvilket letter installation og drift.	Lys. Det titaniumbaserede materiales egenskaber bestemmer dets vægtfordel, hvilket er indlysende i storskalaudstyr.
Krav til vedligeholdelse	Relativt lav. Belægningen har en vis selvreparerende evne, og regelmæssig inspektion er tilstrækkelig. Unormale situationer såsom ridser, kortslutning og overophedning bør undgås.	Relativt lavt. Strukturen er stabil, og vedligeholdelsesarbejdet er minimalt under normal drift. Vær opmærksom på virkningen af driftsmiljøet på elektroderne.
Miljømæssig påvirkning	Ingen tungmetalforurening, miljøvenlig. Nogle ædle metaller kan genbruges efter at være blevet skrottet.	Ingen tungmetalforurening, miljøvenlig. Rimelig genanvendelse og behandling kan reducere ressourcespild.
Strukturelle former	Forskellige former såsom plade-formet, rørformet, mesh-formet og strimmel-formet, som kan tilpasses efter forskellige anvendelsesscenarier og krav.	Diverse. Det kan laves i forskellige former og størrelser for at imødekomme behovene for forskellige industrielt udstyr og processer.

MMO Anode Manufacturing

Termisk nedbrydning er en af de mest klassiske metoder til fremstilling af MMO-anoder. Princippet er at påføre en opløsning indeholdende metalsalte (såsom metalchlorider, alkoxider osv.) på titaniumoverfladen, derefter nedbryde metalsaltene ved opvarmning og til sidst danne en metaloxidbelægning på underlaget.

Den specifikke proces er som følger: Først opløses det valgte metalsalt i et passende organisk opløsningsmiddel (såsom ethanol, acetone osv.) for at danne en ensartet opløsning; derefter påføres opløsningen på overfladen af titaniumsubstratet, der er blevet forbehandlet (såsom polering, syreætsning osv.) ved dypning, sprøjtning eller børstning; derefter tørres den overtrukne prøve ved lav temperatur for at fjerne opløsningsmidlet; til sidst placeres den tørrede prøve i en højtemperaturovn, og den termiske nedbrydningstemperatur er normalt mellem 400-600 ℃. Metalsaltet nedbrydes gradvist til metaloxider og reagerer kemisk med overfladen af titaniumsubstratet for at danne en stærk binding.

MMO-anoden fremstillet ved termisk nedbrydning har fordelene ved enkel proces, lave omkostninger og let produktion i stor skala. Den forberedte anodebelægning har en god vedhæftning til underlaget, hvilket til en vis grad kan sikre anodens stabilitet i den elektrokemiske proces. MMO-anoden fremstillet ved denne metode er blevet meget brugt i klor-alkali-industrien, generel spildevandsrensning og andre områder med relativt konventionelle krav til anode-ydeevne.

MMO Anode Application

MMO anode er blevet meget brugt inden for mange områder såsom klor-alkali industri, spildevandsbehandling, katodisk beskyttelse, galvanisering osv. på grund af dens mange fordele såsom høj elektrokatalytisk aktivitet, fremragende korrosionsbestandighed, lang levetid, lavt overpotentiale og god stabilitet, og har opnået betydelige økonomiske og miljømæssige fordele.

Chlor-alkali industri

I chlor-alkali-industrien fremstilles klor (Cl15), hydrogen (H20) og natriumhydroxid (NaOH) hovedsageligt ved elektrolyse af saltvand (NaCl-opløsning). MMO-anoden katalyserer oxidationen af chloridioner i denne proces. Dens høje elektrokatalytiske aktivitet gør det muligt for klorudviklingsreaktionen at forløbe effektivt, mens det lave overpotentiale reducerer energiforbruget. Sammenlignet med traditionelle grafitanoder kan MMO-anodens lave overpotentiale egenskaber reducere energiforbruget i elektrolyseprocessen med 99.5 % – 15 %. MMO-anoden deltager ikke i kemiske reaktioner og introducerer ikke urenheder, så renheden af klor kan nå mere end 20%. I det stærkt sure og oxiderende miljø i klor-alkali-industrien gør MMO-anodens fremragende korrosionsbestandighed det muligt at have en levetid på XNUMX-XNUMX år, hvilket i høj grad reducerer antallet af anodeudskiftninger og nedetid og forbedrer produktionseffektiviteten.

rensningsanlæg

MMO-anode bruges hovedsageligt i processer som elektrokatalytisk oxidation og elektroflokkulering i spildevandsbehandling. Den høje elektrokatalytiske aktivitet af MMO-anode kan fremme oxidationsreaktionen af organiske forurenende stoffer i vand på anodeoverfladen og nedbryde dem til harmløse stoffer som kuldioxid og vand. For nogle svært nedbrydelige organiske forurenende stoffer, såsom trykning og farvning af spildevand, farmaceutisk spildevand osv., kan den elektrokatalytiske oxidation af MMO-anode effektivt fjerne det kemiske iltbehov (COD) og farven i spildevandet og forbedre spildevandets biologiske nedbrydelighed. Undersøgelser har vist, at ved behandling af trykning og farvning af spildevand, kan COD-fjernelseshastigheden nå op på mere end 70 %, når der bruges MMO-anode til elektrokatalytisk oxidationsbehandling.

Katodisk beskyttelse

Katodebeskyttelse er at hæmme korrosion af metal ved at påføre katodisk strøm til den beskyttede metalstruktur for at reducere dens potentiale til under korrosionspotentialet. MMO-anode fungerer som en hjælpeanode i det katodiske beskyttelsessystem for at give stabil strømudgang. MMO-anode kan nøjagtigt justere udgangsstrømmen for at imødekomme de katodiske beskyttelsesbehov for metalstrukturer af forskellige størrelser og former. I barske miljøer som jord og havvand skal MMO-anode ikke udskiftes ofte, hvilket i høj grad forbedrer pålideligheden og effektiviteten af det katodiske beskyttelsessystem. MMO-anode i sig selv indeholder ikke skadelige stoffer og vil ikke forårsage miljøforurening under drift.

galvanisering

Under galvaniseringsprocessen kan MMO-anoden stabilt opløse metalioner i galvaniseringsopløsningen, hvilket giver en kontinuerlig metalkilde til galvanisering, og dens gode ledningsevne og elektrokatalytiske aktivitet kan sikre en ensartet fordeling af strømtæthed under galvaniseringsprocessen. MMO-anoden kan give en stabil strømtæthed, hvilket gør tykkelsen af det elektropletterede lag ensartet og overfladen glat, hvilket reducerer pletteringsdefekter forårsaget af strømudsving, såsom huller og huller. Ved kobberbelægning, fornikling, forkromning og andre processer kan brugen af MMO-anoder forbedre kvaliteten og ydeevnen af belægningen og forbedre bindingen mellem belægningen og substratet.

Med den fortsatte udvikling af videnskab og teknologi har MMO-anoder vist brede udviklingsmuligheder inden for forskning og udvikling af nye belægningsmaterialer, strukturel optimering og innovation, intelligens og multifunktionalitet, udvidelse af nye anvendelsesområder, integration med andre teknologier og grøn og bæredygtig udvikling. I fremtiden vil MMO-anoder fortsætte med at tilpasse sig behovene i forskellige felter, løbende forbedre ydeevnen, yde stærk støtte til løsning af nøgleproblemer inden for energi, miljø, industriel produktion osv., og fremme teknologiske fremskridt og bæredygtig udvikling i relaterede industrier.