Tại sao một số máy điện phân hoạt động ổn định và hiệu quả hơn? Câu trả lời có thể nằm ở chất liệu điện cực. Hãy hình dung thiết bị điện phân của bạn như một vận động viên và các điện cực như đôi giày chạy bộ của họ. Giày cao cấp phải nhẹ, bền và mang lại lực kéo tuyệt vời để nâng cao hiệu suất. Trong thế giới điện phân, các điện cực Oxit kim loại hỗn hợp (MMO) đóng vai trò là loại giày dép hiệu suất cao.
Là thành phần quan trọng trong quá trình điện phân, hiệu suất điện cực ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả sản xuất và chi phí vận hành. Các điện cực truyền thống thường bị ăn mòn và tuổi thọ ngắn, dẫn đến việc phải thay thế thường xuyên làm tăng chi phí bảo trì và làm gián đoạn tính liên tục trong sản xuất. Các điện cực MMO, với khả năng dẫn điện và chống ăn mòn đặc biệt, đang trở thành lựa chọn ưu tiên trong nhiều ngành công nghiệp.
Điện cực MMO, còn được gọi là Cực dương ổn định kích thước (DSA), là vật liệu chuyên dụng được thiết kế cho các ứng dụng điện phân. Chúng kết hợp những ưu điểm của nhiều oxit kim loại để đạt được hiệu suất vượt trội. Cấu trúc của chúng bao gồm hai thành phần chính:
Thường được chế tạo từ các tấm titan nguyên chất hoặc lưới giãn nở, chất nền này cung cấp hỗ trợ về cấu trúc. Titan mang lại độ bền cơ học và khả năng chống ăn mòn tuyệt vời, đảm bảo độ ổn định tổng thể của điện cực.
Điều này thể hiện sự đổi mới cốt lõi của điện cực MMO. Lớp phủ chứa nhiều oxit kim loại, trong đó có ít nhất một oxit kim loại quý (như RuO₂, IrO₂ hoặc PtO₂) được biết đến với tính dẫn điện cao và hoạt tính xúc tác. Những vật liệu này xúc tác hiệu quả cho các phản ứng điện phân, giảm năng lượng cần thiết cho các quá trình. Lớp phủ này cũng thường bao gồm titan dioxide (TiO₂), tuy không dẫn điện nhưng mang lại khả năng chống ăn mòn hiệu quả về mặt chi phí để kéo dài tuổi thọ điện cực.
So với điện cực thông thường, điện cực MMO mang lại những lợi ích đáng kể:
Điện cực MMO phục vụ các chức năng quan trọng trong nhiều ngành:
Việc lựa chọn điện cực MMO phù hợp đòi hỏi phải xem xét một số yếu tố:
Công nghệ điện cực MMO tiếp tục phát triển với nhiều hướng đi đầy hứa hẹn:
Sự phát triển của điện cực MMO bắt nguồn từ kỹ sư Henri Bernard Beer, người đã được cấp bằng sáng chế cho công nghệ này vào năm 1965. Bằng sáng chế "Bia I" đầu tiên của ông mô tả sự lắng đọng oxit ruthenium với các hợp chất titan ở tỷ lệ mol xấp xỉ 50% (RuO₂:TiO₂). Bằng sáng chế "Bia II" tiếp theo đã làm giảm hàm lượng oxit ruthenium xuống dưới 50%. Những đổi mới này đã đặt nền móng cho các ứng dụng điện cực MMO thương mại.
Với đặc tính hiệu suất vượt trội và ứng dụng đa dạng, điện cực MMO đại diện cho một công nghệ biến đổi trong quy trình điện phân. Việc lựa chọn và triển khai phù hợp có thể nâng cao đáng kể hiệu quả hoạt động đồng thời giảm chi phí sản xuất.
