电极材料和膜材料.pptVIP

二、合成微孔隔膜主要是采用聚乙烯和聚丙烯树脂为原料制成的隔膜。3、聚烯烃树脂微孔隔膜02适用于酸性介质，具有孔径小、孔隙率高、电导率较高，耐热性好的优点。2、聚氯乙烯软质塑料隔膜012－6离子交换膜离子交换膜的结构离子交换膜的分类离子交换膜的性能氯碱工业用离子交换膜离子交换膜：具有离子选择透过性能的高分子功能膜（或分离膜）。2－6离子交换膜离子交换膜的结构如：磺酸基离子交换膜R-SO3H，其组成为：4、DSA电极的失活DSA电极失活过程中阳极电位的变化DSA电极失活机理DSA电极的失活为渐变过程，RuO2－TiO2组成及结构不断变化，而Ru的溶解则是导致电极失效的主要原因。2、渐变理论02阳极析出的O2可部分扩散到涂层与钛基体之间，形成TiO2钝化膜，使电极电位突升，电极失活。1、钝化理论0115、DSA电极的应用DSA电极由于对析氯反应具有突出的催化活性及在氯化物介质中高度稳定、耐蚀，因此主要用于涉及析氯电极过程的工业生产。5、DSA电极的应用氯碱工业。无机电合成中生产氯酸盐、高氯酸盐及次氯酸盐等。有机电合成，即使用氯化物电解液的场合。水处理，包括电渗析、海水淡化。湿法冶金。电镀。二、其它的金属氧化物电极二氧化铅电极具有四方金红石型结构的β-PbO2为工业电解的阳极材料。优点：化学稳定性较好，析氧过电位高，导电能力高于石墨，成本低廉。缺点：机械强度差，性脆。常用于卤酸盐溶液中，作为无机电合成、有机电合成、水处理及阴极保护的阳极材料二、其它的金属氧化物电极二氧化锰电极在钛基体表面以热分解法或电沉积法制备的二氧化锰电极，在酸性氯化钠溶液中具有较高的稳定性，析氯过电位低于PbO2阳极，价廉。为了改善电极性能（增加涂层结合力，降低接触电阻），还开发了Sn、Sb中间层的二氧化锰电极。2－3其它的不溶性阳极材料一、铅及其合金当铅及其合金浸入硫酸等介质后，表面迅速生成一层PbO2薄膜，具有良好的耐蚀性。铅及其合金广泛用于硫酸及硫酸盐介质、中性介质和铬酸盐介质中作为不溶性阳极。在铅中加入合金元素，可提高其耐蚀性、导电性、机械强度。用途：电解冶金、电合成、水处理、金属防腐。铁、镍及铁基合金(包括碳钢、铁合金不锈钢)主要适用于碱性水溶液及熔融碱性介质。铁、镍及铁基合金在碱性介质中稳定耐蚀，价格低廉。三、铂铂电极材料的特点：极稳定、耐蚀，可用于各种介质。对于析氧反应，过电位甚高。对于析氢反应，过电位甚低。用途：对于某些需要在很正的电位下进行的氧化反应，为避免氧析出，保持较高的电流效率，选用铂电极。如：高氯酸盐的电合成等生产。工作介质可使用的阳极不能使用的阳极备注硫酸盐铬酸盐浓氯化物盐酸稀氯化物碱性溶液各种卤化物苛性碱在不同工作介质可供选择的不溶性阳极材料2－4阴极材料一、阴极材料与析氢过电位选择阴极材料首先应了解阴极反应，力求提高阴极材料对该反应的电催化活性及选择性。析氢反应：析氢过电位低的材料。其它反应：析氢过电位高的电极材料。二、低碳钢阴极碱性介质中使用最普遍的阴极材料。优点：析氢过电位较低、价廉、加工性能好，较稳定耐蚀。用途：氯碱工业、水电解、氯酸盐和高锰酸钾等的电合成及其它一些碱性介质的工业电解。三、活性氢阴极氯碱工业中阴阳极过电位：低碳钢阴极：析氢过电位300mv。DSA电极：析氯过电位30mv。降低阴极过电位成为氯碱工业的重要任务。活性氢阴极：对析氢反应的催化活性比低碳钢阴极（铁阴极）更高的一类新型阴极材料。单击此处添加大标题内容降低析氢过电位的措施：增大电极的比表面，以减少电极的真实电流密度，降低析氢过电位。如：雷尼镍电极（Ni-Al或Ni-Zn)：以电镀法或喷涂法喷涂在铁阴极表面后，以浓KOH溶液将其中的Al或Zn溶解，得到比表面很高的多孔Ni材料。提高电极的电催化活性，研制具有更大交换电流密度的阴极材料。如：为了发挥铂系元素对析氢反应的优良电催化活性，研制了多种含贵金属的阴极材料。四、氧阴极氢阴极和氧阴极电解槽槽压分析（估算值）四、氧阴极氢阴极：氧阴极：四、氧阴极结构：三相多孔电极（气体扩散电极），电极反应发生在三相界面上。多孔电极不仅可扩大电极表面积，且在一定区间内可提供很薄的扩散层，从而获得很高的电流密度。制备高效的气体扩散电极的必要条件：电极中有大量气体容易到达而又与整体溶液较好地接通的薄液膜。四、氧阴极氧阴极（三相多孔电极）：须有足够的“气孔”使反应气体容易传递到电极内部各处，又有大量覆盖在催化剂表面的薄液膜，这些薄液膜还必须通过液孔与电极外侧的溶液连通，以利于反应粒子（产物）的迁移