Anodo de titanio recubierto de PBO2

PBO2 tiene las ventajas de una excelente conductividad, buena reversibilidad de carga y descarga, y bajo precio. Se usa ampliamente como el electrodo positivo de las baterías de plomo-ácido. En la actualidad, la tasa de utilización del dióxido de plomo, el material activo del electrodo positivo de las baterías de plomo-ácido, no es alta, generalmente no excede el 50%. El potencial de evolución de oxígeno es alto, generalmente 1.75V (en relación con el electrodo de Calomel), y tiene un fuerte poder degradante para la materia orgánica degradante (COD).
En el entorno de evolución de oxígeno, las personas han desarrollado electrodos de dióxido de plomo (PBO2): es un compuesto no estociométrico con deficiencia de oxígeno y plomo excesivo. Tiene una variedad de formas de cristal. -PBO2 placado por electrodposición anódica: tiene las características de antioxidación, resistencia a la corrosión (alta estabilidad en ácido fuerte H2S04 o HN03), alto oxígeno sobrepotencial, buena conductividad, fuerte unión, capacidad de oxidación fuerte cuando se electrolizan en solución acuosa y puede pasar grandes gruñidos, que tienen grandes perspectivas de desarrollo. Se ha utilizado ampliamente en la electroplatación, fundición, tratamiento de aguas residuales y otros campos, y es insustituible por muchos otros materiales de electrodos (como DSA, plomo y titanio).

Bases teóricas para la preparación de electrodos de dióxido de plomo

La capa activa de superficie PBO2 generalmente se prepara por electrodeposición. Tiene y formas de cristal. -PBO2 tiene una buena resistencia y conductividad de corrosión y generalmente se usa como la capa de superficie activa del electrodo. Sin embargo, -PBO2 tiene una fuerte fuerza de unión, y su distancia atómica OO está entre la "capa inferior" y -pBO2, que puede desempeñar un papel de fusión amortiguando, reducir la distorsión de la electrodeposición y aumentar la afinidad entre la superficie y la capa inferior. Por lo tanto, en el proceso de electroplatación, el PBO2 de tipo que se puede depositar primero en fuertes condiciones alcalinas, y luego - - -type PBO2 se puede depositar en condiciones ácidas para aumentar la vida útil del electrodo.
La electrodeposición de PBO2 produce primero formaciones de oxígeno como ohads adsorbidos químicamente en la capa media, seguida de la formación de intermedios solubles como Pb (OH) 2+, y finalmente se oxidó para formar un recubrimiento PBO2. El proceso de reacción es: anodo de dióxido de plomo

H2O → Ohads+H ++ e−

Pb 2++ Ohads → Pb (OH) 2+

Pb (OH) 2++ H2O → PBO 2+3 H ++ e−

Musiani et al. Listado la ecuación para la oxidación anódica en una solución de iones metálico suspendida como: Mn ++ partículas-me → Mo (M+N)/2- matriz
Aplicación del electrodo de titanio de dióxido de plomo

En un entorno de evolución de oxígeno, se desarrolló electrodo de dióxido de plomo. PBO2 es un compuesto no estequiométrico con deficiencia de oxígeno y exceso de plomo. Tiene una variedad de formas de cristal. -PBO2 placado por la electrodeposición anódica tiene las características de antioxidación, resistencia a la corrosión (alta estabilidad en ácido fuerte H2S04 o HN03), alto oxígeno sobrepotencial, buena conductividad, fuerte enlace, capacidad de oxidación fuerte cuando se electrolizan en solución acuosa, y puede pasar una gran cantidad de gruñidos, lo que tiene grandes perspectivas de desarrollo. En la actualidad, se ha utilizado ampliamente en electroplatización, fundición, tratamiento de aguas residuales, protección contra la corrosión del cátodo y otros campos, y no puede ser reemplazado por muchos otros materiales de electrodos (como DSA, plomo, placas de titanio).

El electrodo de dióxido de plomo tiene las características de baja resistividad, propiedades químicas estables, buena resistencia a la corrosión, buena conductividad y puede pasar una corriente grande. Se usa ampliamente en la preparación electrolítica de diversas sustancias orgánicas e inorgánicas, tratamiento de aguas residuales y procesos de preparación de agua de alta pureza, y tiene una amplia gama de aplicaciones.
3.1 Industria química inorgánica

3.1.1 Halogenatos, los electrodos PBO2 se han utilizado en la industria del clorato durante mucho tiempo. La producción de bromato y yodato con electrodos PBO2 es relativamente madura, especialmente yodato. Debido a la estructura superficial de los electrodos PBO2, además de las reacciones electroquímicas, también juega un papel catalítico.

3.1.2 Electrólisis de H2O2

Pt generalmente se usa como electrodo para la producción electrolítica de H2O2. Algunas personas han estudiado el uso de MNO2, Fe3o4, Grafito, etc. como materiales anódicos, pero ninguno de ellos ha tenido éxito. Sin embargo, PBO2 como ánodo ha logrado buenos beneficios económicos. Debido a que el sobrepotencial del electrodo PBO2 al oxígeno es ligeramente más bajo que el de PT, las personas han estudiado el uso del electrodo PBO2 para reemplazar el electrodo Pt. Durante la Segunda Guerra Mundial, Japón carecía de platino, y H2O2 se necesitaba urgentemente para uso militar, por lo que en 1944-1945, la industrialización de la producción de H2O2 reemplazando PT con electrodo PBO2 sin matriz de un solo golpe.

3.2 Industria química orgánica

La aplicación del electrodo PBO2 en la síntesis orgánica no es tan madura como la de la síntesis inorgánica, y muchos aún están bajo exploración.

3.2.1 haloform. En la preparación de HaloForm, el costoso electrodo PT se reemplaza por el electrodo PBO2, y el efecto es muy ideal. Las condiciones más adecuadas para la electrosíntesis de cloroformo son: NaCl 3 0 0g/L, EtOH 25ml/L, pH 8 ~ 10, temperatura 60 ~ 70 grados; densidad de corriente anódica 0. 3-0. 5a/m2, eficiencia de corriente 80%~ 90%, voltaje de celda 5V, tasa de conversión 98%~ 99%, pureza 99.5%~ 99.9%. En la preparación de bromoformo, la eficiencia actual es del 92.5%, el platino es del 87%y el grafito es 86%. En la electrosíntesis de la forma de yodo, PBO2 es el material de ánodo más efectivo, con una eficiencia actual del 90% y pérdida de ánodo insignificante.

3.2.2 Ácido isobutírico

Industrialmente, el ácido isobutírico se produce destilando isobutanol después de la oxidación con KMNO4 en un medio alcalino. Además del isobutanol principal de la materia prima, aproximadamente 3.2TKMNO4, 1.6TH2SO4, 0. 3TNA2CO3 y se requieren otros materiales auxiliares para producir 1T de ácido isobutírico. El costo es alto y se produce casi 2TMNO2 residuos de residuos, lo que contamina el medio ambiente. El uso de electrodos de dióxido de plomo a base de plomo para electrooxidar indirectamente el isobutanol para producir ácido isobutírico reduce la contaminación ambiental.

3.2.3 Tratamiento de aguas residuales

Los electrodos PBO2 a base de titanio se utilizan para tratar contaminantes orgánicos difíciles de biodegrecer, contaminantes biotoxicos y aguas residuales orgánicas de alta temperatura. El electrodo PBO2 a base de titanio se usó para degradar la solución de metilo de metilo 10 mg/L. Los resultados mostraron que la tasa de eliminación de la naranja metílica era de casi el 100% cuando la densidad de corriente era de 36 mA/cm durante 12 minutos, lo que tenía alta actividad electrocatalítica. El nuevo electrodo PBO2 se usó para tratar las aguas residuales de nitrobenceno. Se encontró que en comparación con los electrodos de grafito ordinarios, el electrodo PBO2 tenía una tasa de eliminación de COD más alta. Después de 5 horas de electrólisis, la tasa de eliminación de bacalao podría alcanzar hasta el 65%.

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