貴金屬表面改性鈦陽極板材料工程化研究可行性研究報告

10打算類別：產業(yè)化科技推動行動鈦專項2010年度攀枝花市級應用技術爭論與開發(fā)工程工程名稱：貴金屬外表改性鈦陽極板材料工程化爭論一、總論(一) 工程的主要內容及技術原理簡述該工程屬于“材料的先進制備、成型、加工技術及高性能產品技術制備具有廣泛用途的貴金屬外表改性鈦陽極板材料。其技術原理為承受超聲活化工藝對純鈦金屬板材外表進展活化處理后，與承受Pechini法獲得貴金屬有機前驅體進展高效吸附，于惰性氣氛下熱分解反響制備具有優(yōu)良電化學性能的貴金屬外表改性鈦陽極板材料。該工藝的創(chuàng)點在于承受先進的超聲活化技術，可有效地削減純鈦消耗量，Pechini法合成具有高效吸附特性的貴金屬有機前驅體，并有效搭配具有不同功能的其他活性金屬與貴金屬配比，使貴金屬有機前驅體與純鈦基板材料有效吸附，降低貴金屬用量，降低熱分解溫度，提貴重金屬和純鈦基材的結合力。采用此工藝，與其它制備方法相比照，其特點為基板純鈦消耗量小，僅為1%，貴金屬與純鈦基材結合良好，結合力高，無漏點，貴金屬耗量小，陽極材料電化學性能優(yōu)良，使用壽命長，是一種工藝簡練、本錢低、無污染的綠色制備工藝，尚未見相關報道。本工程擬在已取得前期根底爭論成果的根底上，進展工程化制備技術爭論，使技術更趨完善，同時建立一條年產100m25噸左右，同時考核貴金屬外表改性鈦陽極板電化學性能，結合性能，機械強度等有關指標，使各項性能指標到達國內領先水平，并樂觀進展市場開拓推廣貴金屬外表改性鈦陽極板材料?！捕场踩?/p>

目的和意義鈦陽極板材料是電化學工業(yè)中得以大量使用的不溶性陽極材料，也稱之為尺寸穩(wěn)定性陽極，DSA(dimensionallystableanode)20世紀60年月末進展起來的一種型高效電極材料。鈦陽極最早用于氯堿工業(yè)，現(xiàn)已廣泛應用于化工、冶金、電鍍、水處理、環(huán)保、海洋、陰極保護等領域中。但鈦陽極板材料仍存在諸多缺點，如承受高活性配方涂層在提高活性的同時，陽極材料壽命大大降低；再如貴金屬元素用量大，造成陽極材料本錢過高；最終是貴金屬涂層和鈦基材的結合力在簡單電場、苛刻工況條件下急劇衰減，造成涂層脫落，基材腐蝕?；谝陨蠁栴}必需在鈦陽極板材料的制備工藝進展改進。自80年月以后國內外對貴金屬外表改性鈦陽極板進展了深入的爭論，圍圍著涂層材料性能、壽命、本錢和中間層開展工作。在鈦基材的活化處理工藝，貴金屬前軀體的篩查和合成，涂覆工藝優(yōu)化，熱分解機理和工藝等取得了很大的進展?，F(xiàn)階段貴金屬外表改性鈦陽極板材料制備方法主要有物理氣相沉積〔PV，化學氣相沉積〔CVD，電鍍。涂覆燒結等等。其中涂覆燒結因工藝簡潔，設備較為通用、生產本錢較低得以大規(guī)模生產應用，但是承受通常涂覆工藝及較高溫度燒結的工藝，很難獲得涂層分布均勻，結合良好的陽極極板材料，極大地影響到其電化學性能。本工程承受用超聲活化工藝對純鈦金屬板材外表進展活化處理后，與貴金屬有機前驅體進行高效吸附，于惰性氣氛下熱分解。這種方法可有效地削減純鈦消耗量，降低貴金屬用量，降低熱分解溫度，提貴重金屬和純鈦基材的結合力。同時簡化生產工藝，降低生產本錢，是一種經(jīng)濟、高效的先進生產工藝，盡快對這一先進工藝的機理、工程化參數(shù)進展深入的爭論，盡早建立起具有肯定生產規(guī)模的中試示范線顯得極為迫切。貴金屬外表改性鈦陽極板的爭論屬于高科技爭論領域，這一材料本身具有高的附加值。進展這一領域的爭論，將填補我市在鈦陽極板材料爭論和生產的空白，必將為金屬鈦材爭論領域開拓的方向。在我國工業(yè)經(jīng)濟布局已根本形成的狀況下，要振興我市經(jīng)濟，進一步進展我市的金屬鈦材深加工事業(yè)，只能進展具有高附加值的高技術產業(yè)，而貴金屬外表改性鈦陽極板正屬于高技術產業(yè)，這一產業(yè)的進展肯定會為我市的產業(yè)進展起到巨大的推動作用。相關技術領域國內外進呈現(xiàn)狀、趨勢19世紀末，制造了人造石磨，2050年月，氯堿工業(yè)上都使用石磨陽極，其具有雜質含量少、導電性能優(yōu)良、化學穩(wěn)定性強等有點，能完全抗氯腐蝕，但對析氯反響，石磨電極具有較大的Δη，尤其是在陽極反響過程中，因析氧副反響導致氯氣中含有氧氣，消耗石磨，使ΔVt隨使用時間的延長而漸漸提高。同時隨著材料的消耗擴大了電極間距，提高了ΔVΩ，導致電解槽停頓工作并消耗相當人力物力更換陽極，維護本錢較高。這種狀況促使了工業(yè)上對具有較好電催化活性以及尺寸更穩(wěn)定電極材料的要求1957年爭論人員覺察鍍鉑鈦陽極導電性能和耐腐蝕性能都優(yōu)于石磨電極，且金屬鈦基材加工成型性能好，可適應不同隨工況條件，同時外表的貴金屬材料可大大提高催化活性，降低Δη。同時也覺察，貴金屬在氯堿電解槽中的活性和穩(wěn)定行照舊有待提高且鉑電極材料本錢高難以工業(yè)使用荷蘭人HenriBernardBear提出了由適宜的 前驅體通過熱分解方法之輩貴金屬電極，試驗結果說明在金屬鈦基材的外表的成分并不是貴金屬，而是貴金屬的氧化物1968年Bear制造的釕鈦陽極材料在意大利Denora公司實現(xiàn)工業(yè)化并命名為DSA(DimensionallyStaleAnode)，這一制造被譽為影響二十世紀電化學工業(yè)的最宏大制造之一其特點為貴金屬氧化物RuO2比其貴金屬本身具有更好的導電性和催化性能，特別是耐腐蝕性能，自此以后其在氯堿工業(yè)、水處理、陰極保護等領域得到廣泛的應用。在此根底上開頭了現(xiàn)代電極材料的爭論和開發(fā)。工業(yè)上的成功運用促進了電極材料根底理論爭論的開展獨立存在于金屬鈦基材的外表，而是和鈦基材外表的氧化鈦以混合或者固溶的形式存在，試驗結果說明金屬鈦基材外表的涂層的真實外表積相對幾何外表積要大的多，因而貴金屬氧化物的活性相對貴金屬材料要高得多?；诠I(yè)應用的實踐閱歷和試驗結果，提出了作為電極材料的六個根本要求：①具有良好的導電性；②對電極反響具有良好的活性；③對電極反響具有良好的催化選擇性；④具有良好的耐腐蝕性能和幾何尺寸穩(wěn)定性能；⑤機械強度和加工性能了好；⑥本錢低。而迄今為止工業(yè)中所使用的電極材料依據(jù)成分和構造一般分為6大類：①碳系材料；②金屬材料；③金屬間化合物；④金屬氧化物；⑤聚合物；⑥復合材料。陽極是電解槽服役條件中最為苛刻的構件，是電化學領域爭論的重點，其中貴金屬修飾的鈦陽極材料最受人矚目。自DSARuO2-TiO2為主要成分的貴金屬修飾鈦陽極材料在氯堿工業(yè)、水電解、濕法冶金、電鍍、電解煉鋁、電滲析、電泳等方面得到了廣泛的應用。在使用過程中也表現(xiàn)出其缺點，主要為1、RuO2-TiO2對氧的過電位較低，使氧氯在電極處的電位差較小，因而電極的選擇、電解產生的氯氣中含氧氣的量較高〔到達％-4，導致電極電流效率降低，同時也直接影響到涂層的工作壽命。另外，釕含量較高。基于此，更多的爭論工作集中于涂層配方，制備工藝、中間層的篩選，并取得了卓有成效的試驗成果，目前爭論工作的重點和難點在于如何獲得可在強酸性介質穩(wěn)定工作的鈦陽極材料，爭論工作主要著重以下幾個方面：1、活性配方篩查RuO2IrO2混合。同時，不同組分對氧氣的親和力是不同的，組合不同的閥金屬和貴金屬，可在較小的貴金屬濃度下提高陽極活性，降低貴金屬使用量。通過考察不同金屬在酸堿環(huán)境中的析氧極化行為可知，不同材料外表的析氧電流值相差可到達幾個數(shù)量級，在酸性溶液中Ru和RuO2NiCoO4陽極最正確。雖然Pt是最正確的析氫用電極材料，但其用在析氧上卻表現(xiàn)出很高的陽極過電位，一般認為，貴金屬及貴金屬化合物的析氧催化活性挨次為：PdO＞RuO

＞IrO＞RhO＞Pt，但耐腐蝕性能卻是IrO＞RuO＞PdO，從活性角度看，2 2 2 3 2 2貴金屬不能少，為了提高穩(wěn)定性和電催化選擇性，添加元素涉及以下四類元素：貴金屬化合物鈦陽極析氯型金屬陽極，貴金屬氧化物為RuO2，由于RuO2具有很高的活性。在RuO2-TiO2和RuO2-SnO2鈦陽極中，RuO2為活性氧化物，起到電催化作用，而TiO2和SnO2作為關心氧化物，可穩(wěn)定RuO。但這兩種陽極材料在析氧領域的使用均告失敗，后來爭論覺察IrO具有雙中功用，2既能作為活性氧化物，又能穩(wěn)定涂層，如Ti-IrO、Ti-RuO-IrO、Ti-IrO-SnO

2、Ti-IrO-TaO等陽2 2 2 2 2 2 2 5Ti-IrO2-Ta2O5IrO2含量為70%，Ta2O5含量為30%1列出了一些氧化物對的標準平衡電極電位1金屬氧化物對的氧化復原電位低價氧化物低價氧化物/高價氧化物Ir2O3/IrO2Ru2O3/RuO2OsO2/OsO4Ni2O3/NiO2Co2O3/CoO2Rh2O3/RhO2PtO2/PtO3PdO2/PdO3E/V0.930.941.001.431.451.732.002.03基體金屬及其合金12、作為貴金屬氧化物的催化骨架；3、作為阻擋活性成分的中間層，防止基體鈍化失效。鈦金屬基材由于在金屬外表可自發(fā)形成了惰性的TiO2薄膜，并由此直接影響到電極的鈍化作用。從而使活性層電化學性能的退化，影響到電極的使用壽命。TiO2層的穩(wěn)定性和電化學性能取決于制備方法和基體狀態(tài)。通常承受三種技術處理鈦基材：1、機械拋光；2、HF-HNO3酸性溶液化學刻蝕；3、H2SO4/HFTiOx,TiOx與鈦基體的結合力要大，且與活性涂層結合嚴密，提高涂層抵抗氣體的沖刷力量，同時也可阻擋活性氧對鈦基體侵蝕。但較為沖突的是TiOx可使陽極的導電性能下降。Zr、Nb、Ta等金屬爭論覺察也可作為基體材料，但和金屬Ti爭論重點在于幾種金屬相互合金化對陽極材料性能的影響。稀土元素及其氧化物由于稀土元素在催化性能上的特性應用爭論工作格外活潑。現(xiàn)在共識是，在析氯過程中的電催化機理是變價貴金屬化合物在電極表面為活性中心，所用的稀土元素都將是良好的高溫析氯催化劑。增加可形成高價離子并具有導電性的中間層的氧過電位較高，析氧困難，同時又起到阻擋氧氣向基體集中和滲透，減慢了基體與活性層之間不導電氧化態(tài)膜形成的速度，延緩了基體的鈍化失活，使涂層工作壽命大大延長。在文獻報道中Sn-Sb氧化物、Sn-Sb-Mn氧化物、Sn-Ru-Mn氧化物，以及Nb-Sn氧化物作為中間層。制備工藝簡潔，使用效果明顯。2、涂層制備方法的爭論進展流肯定，則單位反響面積上的電流密度就可降低，反響平穩(wěn)，陽極壽命長。而空洞越大越深，惰性面積就越大，電流擊中效應明顯，導致陽極材料失活。因此，陽極涂層制備必需考慮如何提高真實反響面積和改善空洞分布，以提高電催化性能。熱分解制備技術前軀體溶解在適宜的溶劑中形成溶液，將溶液涂覆于預處理的鈦基體上，溶劑蒸發(fā)，于350-450℃分解，在金屬鈦基體上形成幾個微米厚的氧化物層。在熱分解過程中，金屬鈦基體外表被局部氧化形成一層薄的TiOx，隔離了基體金屬和涂層材料的連接，增大陽極電阻，影響到氧化物層的電化學行為和服役壽命，同時涂層成分和涂液配比不全都，導致涂層構造成分分布不均勻，是局部涂層氧化物顆粒過度生長，限制了高性能陽極材料的開發(fā)。溶膠-凝膠法〔sol-gel〕sol-gel方法制備了超細RuO2-TiO2RuO2-TiO2-SnO2鈦陽極材料，承受此工sol-gel方法需在400℃下燒結，會生成銳鈦礦氧化鈦，急劇惡化陽極性能，也不行避開造成機體惡化sol-gel法需承受金屬醇鹽作為前軀體，而貴金屬醇鹽合成難度大，化學性質活潑，易于水解沉淀，因而sol-gel法在實施中受到較大的限制。Pechini制備工藝中聚酯化，形成按化學計量比均勻分布的聚酯樹脂，并在高溫下獲得貴金屬氧化物涂層。近年來，陽極制備方法隨著工藝和技術的承受，又進展了一些的制備工藝，如：電磁感應加熱法electromagneticinductionheatin3-10小時。激光加熱法，承受CO2激光器作為發(fā)熱源，可大大縮短加熱時間，極大減弱基體的氧化，但整個操作工藝掌握參數(shù)較多，操作簡單，質量難以掌握。微波等離子體增加化學氣相沉積，以及梯度功能氧化物鈦陽極?！菜摹?一)

有關本工程的現(xiàn)有工作根底和支撐條件該工程在昆明理工大學校重點基金的資助下已開展了近兩年的科研開發(fā)工作，搜集了近十年來有關鈦陽極材料的相關文獻，并結合實際的爭論工作做了詳盡細致的總結歸納，對鈦陽極材料的制備技術和進呈現(xiàn)狀及趨勢有較全面的了解。爭論工作主要集中于貴金屬氧化物涂層材料的制備與鈦陽極材料的性能構造的強關聯(lián)關系，對貴金屬前軀體的形貌構造、粒度分布，試驗室制備工藝各項參數(shù)與電化學性能之間的內在關系進展了較為全面的爭論，取得了階段性的成果，所制備的小批量貴金屬外表改性鈦陽極材料已供給應數(shù)家廠家試用，各項性能指標完全滿足廠家提出的要求，這充分說明白該工藝是可行的。前期大量根底工作，為開展本工程奠定了良好的技術根底。二、工程實施方案工程到達的目標及考核的主要技術經(jīng)濟指標1、根底爭論方面完成超聲活化工藝對純鈦金屬板材外表活化處理機理；Pechini法制備工藝參數(shù)對貴金屬有機前驅體性能構造的影響；Pechini法獲得的貴金屬氧化物涂層和金屬鈦基體的結合機制2、材料技術指標貴金屬修飾涂層厚度：＜5μm貴金屬耗量：＜5g/m2〔3〕熱分解溫度：＜500℃；〔4〕0.5mol/dm3HSO25400A/dm2，2 4(二)1.2.3.4.

[Cl-]=500ppm，貴金屬修飾鈦陽極材料壽命：＞100h涂層外表均勻3、示范線方面建立一條年產100m2貴金屬外表改性鈦陽極板中試示范線4、其它22篇以上。工程的主要爭論(開發(fā))內容本工程所承受的制備技術有獨特的創(chuàng)性，要實現(xiàn)相應目標和內容的關鍵在于對超聲活化技術的掌握，Pechini法合成工藝的掌握，以及貴金屬與其他活性元素體系的構架，熱分解工藝的優(yōu)化。同時提出不同制備條件下的顯微構造、制備工藝的熱力學和動力學對陽極材料性能的影響規(guī)律，得到性能優(yōu)異的鈦陽極材料。具體爭論內容如下：金屬鈦基體材料的超聲活化工藝刻蝕；sol-gelPechini法制備納米氧化鈦，爭論材料物相、微觀形貌、制備工藝與晶體構造的強關聯(lián)關系。承受Pechinei方法制備系列貴金屬氧化物組元R，IPd溫度影響下發(fā)生的組織變化以及制備溶液的性質對其性能構造的影響。承受Pechini法制備其他活性元素〔如Sn〕與貴金屬的氧化物電極涂層材料，爭論混合氧化物相構造的變化及相互影響規(guī)律，以及不同配比對陽極性能的影響。 手段爭論陽極材料在析氯和析氧條件下的電化學性能，分析其對催化性能的影響規(guī)律?！踩吃囼?開發(fā))規(guī)模及地點本工程依據(jù)自身工藝特點和目前市場容量以及本單位的市場開拓力量，擬建年生產規(guī)模為100m2的貴金屬修飾鈦陽極材料示范線，總投資60萬元。由于本工藝無污染，是清潔的生產工藝，同時考慮到原材料和產品運輸?shù)染売?，建設地點定在攀枝花釩鈦科技園區(qū)。(四)主要技術關鍵及創(chuàng)點本工程的技術關鍵及創(chuàng)點在于，將超聲活化技術引入金屬鈦基體刻蝕工藝，有效提高了刻蝕效率，降低了刻蝕工藝中的耗酸量，大大縮短了時間，一方面可削減對環(huán)境污染的可能性，另一方面提高了生產效率。同時承受Pechini方法同時制備氧化鈦、貴金屬、其他活性金屬的混合涂層，一方面可大大提高涂層與金屬鈦基體的結合外表積，提高活性，另一方面可大大降低貴金屬的耗量。承受此工藝，與其它制備方法相比照，其特點為基板純鈦消耗量小，僅為1%，貴金屬與純鈦基材結合良好，結合力高，無漏點，貴金屬耗量小，陽極材料電化學性能優(yōu)良，使用壽命長，是一種工藝簡練、本錢低、無污染的綠色制備工藝，尚未見相關報道。(五)實施方案〔含技術路線、工藝流程及技術關鍵的解決方案〕技術路線如以下圖所示：活性元素活性元素鈦基化合物Pechini法制備涂層前軀體金屬鈦基體毛化金屬鈦基體超聲活化刻蝕熱分解檢驗、包裝技術路線金屬鈦基體外表處理Pechini前軀體調漿涂覆極熱分解

技術方案承受機械毛化工藝及超聲刻蝕工藝鈦的有機前軀體合成工藝將前軀體按不同配比進展調鈦基體外表解

技術關鍵的解決方案超聲聲場的掌握，以及刻蝕酸液的配方不同金屬醇鹽的制備、配比掌握pH既能保證前軀體的分解和貴金屬及活性元屬鈦基體的氧化。攀枝花學院格外重視貴金屬外表改性鈦陽極板材料的工藝的開發(fā)，于前期和昆明理工大學合作開展了局部根底性爭論，取得了肯定的試驗結果，為本工程的實施奠定了根底，同時對相關試驗室進展了改造，在原有部份小型試驗設備的條件下，添置了小型氣氛燒結爐等試驗室用小型設備。通過前期爭論，目前到達小試階段，已生產出樣品并供給應相關廠家試用，各相關廠家都對其性能進展了相應的測定，對其賜予了較高的評價。該技術目前的主要缺陷是設備對于稍大批量〔中試〕生產需求的不適應。需對中試生產設備進展設計制造。另外其他相應配套工藝進展爭論，主要解決反響效率、涂層尺寸掌握、熱分解溫度確定等，確定貴金屬修飾盡是鈦陽極材料的最優(yōu)化制備工藝，針對用戶需求對其的各種性能指標與加工工藝參數(shù)之間的內在聯(lián)系條件進展爭論。(六)技術風險分析本工程所承受的工藝是自主開發(fā)的關鍵技術，貴金屬修飾金屬鈦陽極材料的制備工藝各項根底爭論工作在前期工作中得以深入爭論。小試結果已得到用戶的認可，本工程是在試驗室根底上解決規(guī)?；a中的工藝、設備等的優(yōu)化和配套等問題。而且從目前來看，由于本工程中的關鍵技術尚未有相關報導，而且有前期深入的根底爭論，在國內外同行中爭論開發(fā)保持領先地位，技術上不存在風險。(七)分年度的工作內容、目標任務一：20101～20106性試驗，貴金屬及活性元素的選擇和相應配方確實定，工藝參數(shù)優(yōu)化，相關設備選型、選購；任務二：20107～201012同時爭論大批量生產中影響質量的各主要因素和對策。任務三：20111～20119建立在線檢測體系，標準生產過程治理和質量監(jiān)視治理。任務四：201110～201112驗收和鑒定工作。(十一)有關本工程的國內外學問產權狀況分析對近十年來相關文獻的檢索查，國內外對貴金屬修飾鈦陽極材料的爭論方興未艾，形成了豐富的技術文獻，專利的申報、批準率格外高，各國科研人員在此領域投入大量的精力和熱忱，目的是盡快形成占有技術領先優(yōu)勢的態(tài)勢，從而在技術標準上取得掌握地位。從目前進展的現(xiàn)狀來看，在貴金屬修飾鈦陽極材料各項指標中，尚未有誰取得實質性的突破，處于群雄并起的局面?？v觀此領域，本工程中提出的工藝尚未見報道，通過本工程的實施，進一步完善根底資料，樂觀申報制造專利，可形成自主學問產權。在此領域中爭得一席之地。三、市場分析(一)市場推測(含同類工程的國內外市場狀況)貴金屬外表改性鈦陽極板材料由于其優(yōu)良的電化學性能和機械性能，可廣泛地在氯堿工業(yè)，化工，冶金，電鍍，水處理，環(huán)保，海洋，陰極保護等領域中應用。具體分析如下：1、氯堿工業(yè)用鈦陽極1968DeNora公司用于氯堿工業(yè)生產中。目前，730×104t(1998年)，而美國等幾個國家為3000×104t，根本都使用鈦陽極電槽。國產30210kg，這樣全世界氯堿工業(yè)用的鈦電極便消耗鈦材約1.54×104t，是一條推廣應用鈦材的有效途徑，同時貴金屬外表改性可有效提升金屬鈦材的深加工價值，可實現(xiàn)大產能和高利潤。2、電沉積提取有色金屬用鈦陽極陽電沉積提取金屬承受不溶性陽極，使經(jīng)浸出、凈化處理的電解液中的待提取金屬離子在陰極復原，制得純金屬。電解冶金在濕法冶金工業(yè)中已經(jīng)占有很大的比重。承受電解冶金生產的有色金屬有Zn，Cd，Cu，Mn，Co，Cr等。電沉積提取金屬最大困難是選用適宜的陽極材料。對陽極要求穩(wěn)定、耐蝕，可長期使用，對陽極過程具有良好的電催化活性，以降低陽極反響的過電位和槽電壓。近些年來電沉積提取金屬工業(yè)已廣泛使用涂層鈦電極，隨著濕法冶金技術成為主流技術，貴金屬外表改性鈦陽極板材料必將成為這一領域的關鍵材料。尤其在以下幾個方面：氯化物溶液電積提取金屬氯化物溶液電積金屬，工廠過去使用石墨陽極。石墨材料電阻大，因此電能消耗大；石墨陽極強度低，簡潔損耗，工作壽命短；石墨污染陰極產品，很難獲得高純金屬。氯化物溶液電解時，陽極上主要發(fā)生放氯反響。陽極上析出氯氣，活性涂層最主要的特性是氯過電位低，導電性能好，耐氯腐蝕性強，陽極使用壽命長。承受貴金屬外表改性鈦陽極板材料可提高陽極氧化電位，有利于延長陽極工作壽命。如在氯化鈷溶液電積Co時，石墨陽極只能用幾個月，而貴金屬外表改性鈦陽極板材料工作壽命長達4年。氯化鈷溶液電積時，石墨陽極槽電壓4.1V，而涂層鈦陽極為3.7V，降低了0。4V；電流效率從91.594％；生產1tCo節(jié)約電能400kW·h11%。同時可使Co中含碳量降低，提高金屬等級。在氯化鎳溶液電積鎳時，250A/m2時涂層鈦電極的氯過電位為0.1979V，過電位值很小，說明貴金屬外表改性后鈦電極電催化活性大大提高。硫酸鹽溶液電積提取金屬硫酸鹽溶液電積金屬一般使用鉛基合金電極，但在電解生產過程中，鉛陽極會溶解，既消耗陽極材料，又影響陽極工作壽命，而且溶解在溶液中的鉛會在陰極上析出，使金屬中鉛雜質含量增高，降低了產品質量。硫酸鹽溶液電積金屬時，陽極上主要產生氧氣。活性涂層最重要的特性是對氧的電催化活性高，導電性能好，對氧的耐久性好，陽極工作壽命長。承受貴金屬外表改性鈦陽極板材料，在硫酸鎳溶液電積鎳時，鉛銀陽極的交換電流密度值為17.。9×10-7A/cm23.85×10-5A/cm2，交換電流值越大，則所需過電位越小，反響速度越高，說明電極電催化活性越高?？梢姡F金屬外表改性鈦陽極板材料電催化活性大大優(yōu)于鉛銀陽極。與鉛銀陽極相比，槽電壓可降低0.5V，每生產1噸Ni節(jié)約電能485.72kW.h17.54％。(3)氯化物硫酸鹽混合溶液電積提取金屬氯化物硫酸鹽混合體系電解時，陽極上同時析出氯氣和氧氣，對陽極材料腐蝕格外嚴峻，與單一鹽類體系相比，陽極處于更苛刻條件下工作，從而對陽極材料提出了較高的要求，貴金屬表面改性鈦陽極板材料有利于抑制放氧反響的進展，適合在氯化物硫酸鹽混合溶液電積金屬中使用，8～10個月，遠遠優(yōu)于其他陽極材料。)鈦陽極正常安康人體的酸堿度范圍為pH7.36—7.4〔這是人體進展正常的陳代謝的必要條件。但隨著生活水平的高，人們食譜中酸性食物(魚、肉、蛋、糖、米與堿性食物(蔬菜、水果、牛奶等)的比例遠遠超過正常比(1：2)。加之城市環(huán)境污染和生活節(jié)奏加快造成的精神張，使人體內的酸堿度平衡系統(tǒng)失調，導致人形成酸性體質。而酸性體質，就是亞安康狀態(tài)，是導致現(xiàn)代病(高壓、高血脂、高血糖等)的重要緣由。長期飲用堿性水飲料，會使人從酸性體質恢復到正常狀態(tài)。堿性離子水可直接治療慢性下痢、消化不良、胃腸內常發(fā)酵、胃酸過多等四種疾病，對其他現(xiàn)代病是通過改家庭用電解離子水生成器。是將自來水通過過濾后，通過電解作用，在陰極區(qū)產生堿性離子水，在陽極區(qū)產生酸性離子水。國內外過去的離子水生成器的陽極、陰極均用鈦鍍鉑電極。鈦鍍鉑電極價格昂貴，且奇缺；鈦鍍鉑極需從國外進口，關稅特別高。這樣造成離子水生成器機價格30V下操作，一般電解槽工作電壓為3-4V，產出優(yōu)質的堿性離子水和酸性離子水，各方面性能可與鈦鍍鉑電極相比。且貴金屬外表改性鈦陽極板材料價格低廉，有利于國產化后。4、電鍍行業(yè)用鈦陽極鍍金鍍金工藝過去使用鈦鍍鉑電極，一是價格昂貴，二是需要從國外進口，另外還存在兩個問題：把一價金離子氧化成三價金離子，降低電流效率，氧化破壞檸檬酸緩沖劑，破壞鍍液的穩(wěn)定性。承受貴金屬外表改性鈦陽極板材料可保持鍍液穩(wěn)定，鍍件外表狀態(tài)和鈦鍍鉑電極的鍍金件沒有區(qū)分。貴金屬外表改性鈦陽極板材料價格廉價，是鈦鍍鉑價格的1／3，且不需要進口。鍍鉻鍍鉻通常承受鉛基合金陽極。在電鍍過程中，鉛電極外表簡潔生成導電性差的鉻酸鉛，使槽電壓上升，嚴峻時甚至造成陽極不導電。正常生產時，必需定期進展刷洗，既因而增加了勞動強度，又污染了環(huán)境。鍍鉻溶液由硫酸和鉻酸配制而成，腐蝕性相當強；鍍耐磨鉻時，電流密度很50A/dm2。這么苛刻電鍍環(huán)境，一般的電極材料是很難適應的。而承受貴金屬外表改性鈦陽極板材料可最大限度便面以上問題。5水處理用鈦陽極在工業(yè)用水的處理，醫(yī)院污水的處理，電鍍工廠含氰廢水的處理，以及發(fā)電廠冷卻循環(huán)水的處理中均要承受高性能的鈦陽極材料，承受貴金屬外表改性鈦陽極板材料可有效地凈化處理，使94％，除垢率大于或等于9497100％，完全符合污水排放標準。(二)本工程的市場競爭優(yōu)勢、風險及市場策略1、市場競爭優(yōu)勢由于本工程所承受的制備工藝是具有自主學問產權的先進工藝，無污染，流程短、比容小、工序簡便，又由于在攀枝花本市范圍內，可便利地解決鈦原材料。所開發(fā)的產品有很好的電化學性能且本錢較低低。同時在前期爭論過程中，我們和很多鈦陽極材料的使用廠家建立了很好的技術協(xié)作聯(lián)系，為我們產品快速進入市場奠定了良好的根底。產品在高質量的同時，本錢低廉是最大的市場優(yōu)勢，加上有效的市場營銷治理，必將產生較好的經(jīng)濟效益。2、 風險及市場策略市場和政策風險工程存在的主要風險主要是市場風險，市場營銷力量尚還缺乏，因此從研發(fā)階段開頭就需大力培育技術型市場人才。但該工程的優(yōu)勢在于產品質量能保證的同時本錢較傳統(tǒng)方法降低很多，因此市場風險可隨之降低。經(jīng)營風險產品質量和售后效勞等等都可能帶來經(jīng)營風險。因此工程在建設過程，建立一系列對策和措施，全面推行質量治理，以先進的技術、高質量的產品、優(yōu)質的售后效勞等消退和掌握產品質量問題帶來的經(jīng)營風險〔1〕

(三)經(jīng)濟、社會效益分析1、經(jīng)濟效益分析：產品本錢計算：工程生產力量：100m2

/年貴金屬修飾金屬鈦陽極材料；〔2〕 目前市場單價：1mm1000〔3〕本錢：1mm5502〕對生產本錢產生負面影響的主要因素以及可實行的對策：生產原料價格的波動：70%，貴金屬化合物價格的波動會對貴金屬修飾金屬鈦陽極材料的價格產生影響。對此我們認為應對貴金屬化合物價格進展跟蹤和分析，實行敏捷的策略，躲避價格風險廢品率對產品本錢的影響加強質量治理過程，嚴格質量治理體系，加大工藝的創(chuàng)和改進，努力降低生產過程中的廢品率。2〕產品單位售價與盈利分析本工程完成后，年產貴金屬修飾金屬鈦陽極材料100m21000元/m2，盈利分析如下：產值：100000原料本錢：45000其他本錢：10000增值稅：45000×17%=7650所得稅：(45000-7650)×33%=12325〔45000-7650-1235〕/100000=25%經(jīng)濟效益可觀。2〕社會效益分析清潔的生產工藝是當今工業(yè)社會進展的主流，人們在進展工業(yè)生產的同時，期望與四周的環(huán)境和諧相處。本工程所承受的工藝不會產生污染，且工藝簡便，具有投資價值。另外工藝制備的貴金屬修飾金屬鈦陽極材料具備優(yōu)良性能，將促使人們對陽極材料的貴金屬涂層的材料構造、性能以及催化機理進展深入的爭論，必將