Почему для производства хлоратов используются активированные титановые аноды?

Почему для производства хлоратов используются активированные титановые аноды?

Титановые электроды с покрытием Ru02/Ti02 в настоящее время являются уникальным анодным материалом, используемым во всем мире для электролизных ячеек с едким хлором, хлоратами и морской водой. Миллион тонн в год от общего объема производства хлора используется на титановых анодах с каталитической активацией.

Кроме того, существуют промышленные процессы, которые требуют еще более селективных электрокатализаторов для обеспечения максимальной эффективности. Для производства хлоратов и электролиза морской воды также необходимы активированные титановые аноды.

В хлоратной ячейке вещества гипохлорита претерпевают химическое превращение в хлорат, что обеспечивает максимальную эффективность по току. Выделение кислорода путем электролиза воды. Обратимые потенциалы для разряда хлора и кислорода близки друг к другу, поэтому для подавления реакции за счет обеспечения высокого перенапряжения кислорода необходим селективный электрокатализатор. Кроме того, катализатор должен быть устойчив к коррозии при высокой плотности анодного тока в растворах, содержащих хлорид, хлор и гипохлорит.

Оксидные катализаторы обычно производят кислород легче, чем соответствующий голый металл. Рутений является одним из менее дорогих и более доступных драгоценных металлов, а его смешанный оксид с титаном (Ru02/Ti02) является высокоактивным катализатором выделения хлора, будучи при этом довольно прочным. По этой причине он широко используется для покрытия титановых анодов.

Ионы хлора препятствуют образованию поверхностных оксидов на металлах платиновой группы, адсорбироваясь на поверхности, за исключением самой платины, которая образует поверхностные оксиды и тем самым проявляет более высокую анодную поляризацию. Среди основных металлов олово обладает заметным перепотенциалом, но корродирует в растворах, содержащих гипохлориты. Однако ожидается, что соединение палладия и олова (PdSn2) обеспечит как селективность (высокую перевозможность кислорода), так и более низкую скорость коррозии.

Способность ионов переходных металлов образовывать ковалентную связь» с поверхностью металла, что приводит к высокому покрытию и частичной блокировке поверхности. Известно, что фосфат-ионы адсорбируются палладием и, таким образом, могут способствовать его селективности в качестве катализатора. Палладий сам по себе, возможно, может быть единственным электрокатализатором, но RuOdTi02 дешевле, активнее и устойчивее к коррозии. Таким образом, композитное покрытие Ru02/Ti02 и PdSn2 было оптимизировано в качестве анионного селективного катализатора для хлоратных элементов и электролиза морской воды.