nghiên cứu chế tạo và tái chế điện cực anốt trơ ứng dụng trong công nghiệp

I TÓM TẮT NỘI DUNG NGHIÊN CỨU ðề tài “Nghiên cứu chế tạo và tái chế ñiện cực anốt trơ ứng dụng trong công nghiệp” ñược thực hiện với mục ñích hình thành công nghệ chế tạo và công nghệ tái chế ñiện cực anốt trơ (DSA) cho công nghiệp ñiện phân xút – clo, bảo vệ chống ăn mòn kim loại và xử lý môi trường. ðể giải quyết mục ñích trên ñề tài ñã thực hiện các nội dung sau: - Nghiên cứu thành phần hóa học, cấu trúc pha và tinh thể cũng như các tính chất hóa lý và ñiện hóa của các loại vật liệu trong quá trình chế tạo ñiện cực anốt trơ. - Nghiên cứu xây dựng các bước công nghệ chế tạo ñiện cực anốt trơ bằng công nghệ phủ các hoạt chất xúc tác trên nền vật liệu mang là Ti. - Áp dụng thử kết quả của ñề tài cho quá trình công nghệ ñiện hóa cụ thể là công nghiệp ñiện phân xút-clo và xử lý môi trường. Thông qua các phương pháp hóa lý và ñiện hóa như phân tích Rơnghen, chụp ảnh SEM, phổ EDX, ño ñường cong phân cực, quét thế CV… các loại ñiện cực của Nhà máy hoá chất Biên Hòa và Nhà máy giấy Bãi Bằng, cũng như các sản phẩm chế tạo mới ñã ñược khảo sát. Kết quả cho thấy, bằng kỹ thuật sol-gel có thể chế tạo ñiện cực dạng Ti/TiO 2 - RuO 2 với chất lượng tốt: tỉ lệ dòng thoát Cl 2 /O 2 cao, có thể ñạt tới 66-85 lần, ñộ bền ổn ñịnh sau 100 chu kỳ quét thế. Trong khi ñó, các ñiện cực tái chế dạng Ti/TiO 2 -RuO 2 -MnO 2 ñều có dòng thoát ôxy và clo tương ñối ổn ñịnh. Dòng thoát ôxy nhỏ khoảng 6,4.10 -3 mA/cm 2 trong khi dòng thoát clo lớn hơn khoảng 9,7.10 -2 mA/cm 2 . Tỷ lệ dòng thoát clo/ ôxy lớn hơn ñến 15 lần. ðiện cực DSA sau tái chế phản ảnh sự có mặt các hợp chất ñặc thù của ñiện cực trơ như titan ôxít và ruteni ôxít. Hỗn hợp ôxít của mangan và titan dạng tinh thể cũng ñược hình thành trong quá trình tái chế. Dạng tồn tại của hợp chất hỗn hợp ôxít Mn 2 TiO 4 cho phép khẳng ñịnh ñã có tạo sự liên kết mạng tinh thể của các cấu tử trên bề mặt ñiện cực anốt trơ. ðiều ñó sẽ góp phần giúp tạo nên ñộ bền của ñiện cực. ðề tài ñã ñề xuất công nghệ ñể chế tạo và tái chế ñiện cực DSA dạng Ti/TiO 2 - RuO 2 và Ti/TiO 2 -RuO 2 -MnO 2 với tính năng ñảm bảo cho sản xuất xút-clo và xử lý môi trường. Công nghệ và sản phẩm của ñề tài ñã ñược ứng dụng vào một loạt lĩnh vực trong sản xuất như chế tạo hoạt chất ñiện hóa, ñiện phân NaOCl, thu hồi Cr(VI), mạ ñiện và mạ xoa II SUMMARY OF RESEARCH CONTENT Development and rejuvenation of DSA electrodes for industrial application Project has been implemented with the aim to develop DSA electrode technology for application in chlor-alkali industry as well as for corrosion protection and environmental treatment. The following issues have been solved: - Chemical compositions, crystalline phase structure and related electrochemical and physico-chemical characteristics of the anodic materials have been investigated during electrode processing. - Technological process has been elaborated for electrode development with necessary step of electrocatalytic active mass coating on titanium valve metal. - Pilot application of technology and products for different electrochemical processes, including chlor-alkali electrolysis and environmental treatment. The new and used electrodes of Bienhoa Chemical Factory, Baibang Paper Factory and project’s products have been investigated by using different physical, physico-chemical electrochemical techniques like SEM, X-Ray, EDX, polarization, cyclic voltammetry… It was demonstrated that suitable DSA electrode of type Ti/TiO 2 -RuO 2 with high Cl 2 /O 2 evolution ratio up to 66-85 times, stabilized durability after 100 cycles of CV scanning, could be developed with sol-gel technology. Meanwhile, the DSA electrode of type Ti/TiO 2 -RuO 2 -MnO 2 with stabilized oxygen and chlorine evolution, respectively 6,4.10 -3 mA/cm 2 and 9,7.10 -2 mA/cm 2 , and with Cl 2 /O 2 evolution ratio equal to 15, could also been manufactured. The rejuvenated electrodes contain specific DSA substances like titanium and ruthenium oxides. The mixed crystalline manganese and titanium oxides have also been formed during rejuvenation. The existence of Mn 2 TiO 4 substance reflects the surface formation of crystalline network, which improves DSA durability. As a result, development and rejuvenation technologies have been proposed for DSA of types Ti/TiO 2 -RuO 2 and Ti/TiO 2 -RuO 2 -MnO 2 with characteristics suitable for chlor-alkali industry an environmental treatment application. The project’s technology and products have been used in different branches of industry ranging from NaOCl electrolysis to brush plating. III BÁO CÁO NGHIỆM THU Tên ñề tài: Nghiên cứu chế tạo và tái chế ñiện cực anốt trơ ứng dụng trong công nghiệp Chủ nhiệm ñề tài: GS. TSKH Nguyễn ðức Hùng, TS. Nguyễn Nhị Trự Cơ quan chủ trì: Viện Kỹ thuật nhiệt ñới và Bảo vệ môi trường Thời gian thực hiện ñề tài: 12/2007-12/2009 Kinh phí ñược duyệt: 411.000.000 ñ Kinh phí ñã cấp: 240.000.000 ñ (TB số: 207/TB-SKHCN ngày 5/11/08) 130.000.000 ñ (TB số: 248/TB-SKHCN ngày 12/12/08) Mục tiêu: Hình thành công nghệ chế tạo và tái chế ñiện cực anốt trơ ứng dụng trong công nghiệp ñiện phân xút – clo, chống ăn mòn bảo vệ ñường ống và xử lý môi trường Nội dung: - Nghiên cứu thành phần hóa học, cấu trúc pha và tinh thể cũng như các tính chất hóa lý và ñiện hóa của các loại vật liệu trong quá trình chế tạo ñiện cực anốt trơ. - Nghiên cứu xây dựng các bước công nghệ chế tạo ñiện cực anốt trơ bằng công nghệ phủ các hoạt chất xúc tác trên nền vật liệu mang là Ti. - Áp dụng thử kết quả của ñề tài cho quá trình công nghệ ñiện hóa cụ thể là công nghiệp ñiện phân xút-clo và xử lý môi trường. - Tạo ra ñược các sản phẩm cụ thể với chất lượng hợp lý phù hợp với ñầu tư của ñề tài và yêu cầu của thực tiễn. - Góp phần ñào tạo cán bộ chuyên môn trình ñộ trên ñại học Những nội dung thực hiện: Công việc dự kiến Công việc ñã thực hiện Nghiên cứu thành phần hóa học, cấu trúc pha và tinh thể cũng như các tính chất hóa lý và ñiện hóa của các loại vật liệu trong quá trình chế tạo ñiện cực anốt trơ ðã thực hiện nghiên cứu về các ñiện cực anốt trơ chế tạo trong và ngoài nước Xây dựng các bước công nghệ chế tạo ñiện cực anốt trơ bằng công nghệ phủ các hoạt chất xúc tác trên nền vật liệu mang là Ti Hoàn chỉnh quy trình công nghệ chế tạo/tái chế ñiện cực bằng phương pháp nhiệt phân và ñiện phân trên nền vật liệu mang titan Áp dụng thử kết quả của ñề tài cho quá trình công nghệ ñiện hóa cụ thể là ñiện phân xút-clo và xử lý môi trường. Áp dụng thử ñiện cực vào quá trình ñiện phân xút-clo, tạo chất hoạt hóa xử lý môi trường, tái sử dụng Cr(VI)… Tạo ra ñược các sản phẩm cụ thể với chất lượng hợp lý phù hợp với ñầu tư của ñề tài và yêu cầu của thực tiễn. Tạo ra số lượng ñiện cực ñạt yêu cầu chất lượng và số lượng (>2m 2 ) ñưa vào ứng dụng ðào tạo cán bộ chuyên môn trình ñộ trên ñại học ðào tạo 3 Thạc sĩ chuyên ngành Công nghệ hóa học và Công nghệ vật liệu IV Nội dung cụ thể trong từng giai ñoạn: Công việc dự kiến Công việc ñã thực hiện Giai ñoạn I (12/2007-9/2008) Tổng quan tình hình nghiên cứu về anốt trơ và tiêu chuẩn chất lượng ñiện cực ðã thực hiện tổng quan về tình hình nghiên cứu chế tạo anốt trơ Nghiên cứu các công ñoạn chế tạo anốt trơ bằng nhiệt phân ðã nghiên cứu chế tạo anốt trơ Ti/TiO 2 - RuO 2 bằng phương pháp nhiệt Nghiên cứu các công ñoạn của công nghệ tạo anốt trơ bằng ñiện phân ðã thực hiện nghiên cứu phục hồi anốt trơ bằng phương pháp ñiện phân Chế thử 3 chủng loại anốt trơ Ti/Me, MeO x kích thước nhỏ ñể ñánh giá công nghệ và khả năng ứng dụng ðã chế tạo và áp dụng thử 3 loại anốt trơ vào một số quy trình công nghệ trong sản xuất Giai ñoạn II (10/2008-10/2009) Thử nghiệm khả năng xử lý môi trường của các anốt trơ do ñề tài chế tạo Thu hồi dung dịch thải Cr(VI), xử lý chất thải xianua, ñiện phân NaOCl Tổ chức tái chế/chế tạo anốt trơ theo số lượng và chất lượng ñã ñăng ký ðã tổ chức tái chế/chế tạo số anốt trơ ñạt số lượng và chất lượng ñăng ký Kiểm tra chất lượng sản phẩm. Chạy thử trên dây chuyền sản xuất xút- clo ñạt yêu cầu sản xuất ðiều tra mở rộng khả năng ứng dụng, tham gia hoạt ñộng học thuật và ñào tạo chuyên môn. ðiện phân xút –lo, xử lý môi trườ ng, ñiện cực trơ cho công nghệ mạ không sử dụng bể mạ. Sản phẩm của ñề tài: Phương pháp ðề xuất các phương pháp kiểm tra chất lượng anốt (dung lượng hoạt hóa, tuổi thọ, cấu trúc, thành phần, ) Mẫu vật là anốt trơ trên cơ sở RuO 2 Chế tạo/ tái chế trên 2 m 2 anốt, ñạt chất lượng, lắp vào hệ thống ñiện phân xút-clo, thiết bị chế tạo chất hoạt hóa ñiện hóa. Thiết bị mô hình ñể ñiện phân xút - clo (có màng ngăn) và chất ôxi hóa chứa clo (không màng ngăn) 1. Thiết bị ñiện phân xút-clo thực tại Nhà máy sử dụng một phần ñiện cực của ñề tài. 2. Thiết bị tạo chất hoạt hóa ñiện hóa (thiết bị không màng ngăn) ñể xử lý môi trường. 3. Tái chế ñiện cực DSA cho Công ty BP ñể sản xuất NaOCl phục vụ dàn khoan dầu khí. Quy trình công nghệ 1. Quy trình công nghệ chế tạo/ tái chế anốt trơ bằng phương pháp sol-gel nhiệt phân 2. Quy trình công nghệ chế tạo/ tái chế anốt trơ bằng phương pháp ñiện phân Bài báo khoa học Tạp chí Hóa học: 2 bài, Tạp chí KHCN: 1, Tạp chí KHCNQS:1, 2 báo cáo tại Hội nghị quốc tế và HN ðiện hóa toàn quốc Tài liệu phục vụ giảng dạy, ñào tạo sau ðại học Ba luận văn cao học ñã bảo vệ tại ðHBK TPHCM và Viện KHCNQS V THÀNH VIÊN THỰC HIỆN ðỀ TÀI TT Họ tên/ Chức danh khoa học Cơ quan công tác 1 GS. TSKH. Nguyễn ðức Hùng Viện Hóa học-Vật liệu 2 TS. Nguyễn Nhị Trự Viện Kỹ thuật nhiệt ñới & Bảo vệ môi trường 3 TS. Nguyễn Duy Kết Viện Hóa học-Vật liệu 4 TS. Ngô Hoàng Giang Viện Hóa học-Vật liệu 5 KS. Hoàng Minh ðức Nhà máy hóa chất Biên Hòa (VICACO) 6 ThS. Trần ðình Hiến Viện Kỹ thuật nhiệt ñới & Bảo vệ môi trường 7 ThS. Nguyễn Minh Thùy Viện Kỹ thuật nhiệt ñới & Bảo vệ môi trường VI MỤC LỤC MỞ ðẦU 1 CHƯƠNG I. TỔNG QUAN 2 1.1. CÁC LOẠI ðIỆN CỰC TRƠ TRONG CÔNG NGHỆ ðIỆN HÓA 2 1.1.1. Khái niệm về ñiện cực 2 1.1.2. Anốt trơ trong công nghệ ñiện hóa 2 1.1.3. Phân loại anốt trơ 3 1.1.3.1. Loại a 3 1.1.3.2. Loại b 4 1.1.3.3. Loại c 4 1.1.4 Anốt trơ hệ oxit kim loại quý /nền kim loại titan 4 1.1.4.1. Lịch sử phát triển và phạm vi ứng dụng 4 1.1.4.2. Vật liệu nền titan trong chế tạo anốt trơ 6 1.1.4.3 ðặc tính của lớp phủ hoạt hóa 6 1.2. CÁC PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO VÀ TÁI TẠO ðIỆN CỰC DSA 6 1.2.1 Phương pháp sol-gel tổng hợp ñiện cực TiO 2 phủ RuO 2 6 1.2.1.1. Phương pháp alkoxide tạo gel 8 1.2.1.2. Phương pháp gel keo 9 1.2.1.3. Phương pháp sol-gel axit hữu cơ 9 1.2.2. Phương pháp catôt hóa 9 1.2.3. Phương pháp anốt hóa 10 1.3. CÁC ỨNG DỤNG CỦA ðIỆN CỰC Ti/RuO 2 11 1.3.1. Ứng dụng trong công nghiệp xút - clo 11 1.3.2. Ứng dụng trong xử lý ô nhiễm môi trường 14 1.3.3. Ứng dụng trong công nghệ chống ăn mòn, bảo vệ kim loại 18 1.3.4. Ứng dụng trong công nghệ ñiện hóa khác 19 CHƯƠNG II. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 20 2.1 LỰA CHỌN VẬT LIỆU 20 2.1.1. Nguyên liệu và hóa chất 20 2.1.2. Vật liệu ñiện cực 20 2.1.3. Thiết bị thử nghiệm 21 VII 2.2. PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO VÀ TÁI CHẾ ðIỆN CỰC Ti/RuO 2 21 2.2.1. Phương pháp nhiệt phân 21 2.2.1.1. Xử lí bề mặt ñiện cực mẫu 21 2.2.1.2. Pha chế dung dịch tái tạo ñiện cực 21 2.2.1.3. Tái tạo khả năng hoạt hóa của ñiện cực 21 2.2.2 Phương pháp ñiện phân 22 2.2.2.1. Xử lý bề mặt trước khi tạo lớp phủ hoạt hóa 22 2.2.2.2. Tạo màng oxít hỗn hợp trên bề mặt titan 22 2.3. CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ðIỆN HÓA 23 2.3.1. Phương pháp quét thế tuần hoàn (Cyclic Voltammmetry - CV) 23 2.3.2. Phương pháp ño ñường cong phân cực (ðCPC) 25 2.4. CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC 26 2.4.1. Phương pháp nghiên cứu kính hiển vi ñiện tử quét SEM 26 2.4.2. Phương pháp phổ tán xạ năng lượng tia X (EDX) 26 2.4.3. Phương pháp nghiên cứu Rơnghen 28 2.5. Các phương pháp nghiên cứu tính chất 28 2.5.1. ðo ñộ bền ăn mòn 28 2.5.2. ðo ñộ xốp 28 CHƯƠNG III. KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN 29 3.1. KHẢO SÁT TÍNH CHẤT ðIỆN CỰC ANỐT 29 3.1.1. Thành phần và tính chất của kim loại nền 29 3.1.2. Thành phần của lớp hoạt hoá bề mặt ñiện cực 29 3.1.3. Giản ñồ Rơn ghen của ñiện cực DSA sử dụng trong công nghiệp 31 3.1.4. Tính chất ñiện hoá của ñiện cực mẫu 32 3.1.4.1 ðộ hoạt hoá và ổn ñịnh của ñiện cực 32 3.1.4.2. Tính xúc tác cho phản ứng thoát clo của ñiện cực mẫu 33 3.1.5. Khả năng tái chế ñiện cực RuO 2 34 3.2. XÂY DỰNG CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO ðIỆN CỰC ANỐT Ti/RuO 2 -MeO x 35 3.2.1 Khảo sát vật liệu nền titan 35 3.2.2. Nghiên cứu chế ñộ xử lý bề mặt titan ñiện cực 36 3.2.2.1 Tẩy dầu mỡ 36 3.2.2.2 Tẩy gỉ và hoạt hoá bề mặt 36 3.2.2.3. Anốt hoá nền ñiện cực titan 38 VIII 3.2.3. Chế tạo hệ sol -gel 41 3.2.3.1 Chế tạo dung môi natri êtylat 41 3.2.3.2 ðiều chế hệ sol-gel 41 3.2.4. Các bước công nghệ chế tạo ñiện cực trơ Ti phủ RuO 2 42 3.2.4.1. Chuẩn bị vật liệu mang và dung dịch ruteni 42 3.2.4.2. Tẩm tạo lớp phủ muối Ru 42 3.2.4.3. Nung tạo lớp RuO 2 42 3.2.4.4. Kiểm tra chất lượng 43 3.2.5. Thành phần bề mặt ñiện cực Ti/ TiO 2 - RuO 2 43 3.2.5.1. Thành phần bề mặt ñiện cực phụ thuộc vào nhiệt ñộ nung 43 3.2.5.1.1. Thành phần phần trăm theo trọng lượng (Weight %) 43 3.2.5.1.2. Thành phần phần trăm theo nguyên tử (Atom %) 45 3.2.5.2. Thành phần bề mặt ñiện cực phụ thuộc vào số lượng lớp phủ 46 3.2.5.2.1. Thành phần phần trăm theo trọng lượng (Weight %) 46 3.2.5.2.2. Thành phần phần trăm theo nguyên tử (Atomic %) 47 3.2.5.3. So sánh thành phần bề mặt với ñiện cực mẫu Ti/TiO 2 -RuO 2 lưới 47 3.2.6. Cấu trúc SEM bề mặt ñiện cực Ti/TiO 2 -RuO 2 48 3.2.6.1. Ảnh hưởng của nhiệt ñộ nung mẫu 48 3.2.6.2. Ảnh hưởng số lớp phủ 50 3.2.6.3. So sánh với mẫu ñiện cực lưới 51 3.2.7. Tính chất ñiện hóa của ñiện cực Ti/TiO 2 -RuO 2 53 3.2.7.1. Khảo sát khả năng cho nhận ñiện tử 53 3.2.7.2. Ảnh hưởng của nhiệt ñộ nung ñến ñiện lượng hoạt hóa 54 3.2.7.2.1.Khả năng thoát clo 54 3.2.7.2.2.Khả năng thoát ôxy 56 3.2.7.2.3. Tỷ lệ dòng thoát clo/ôxi của ñiện cực Ti/TiO 2 -RuO 2 57 3.2.7.3. Ảnh hưởng của số lớp phủ ñến ñiện lượng hoạt hóa 58 3.2.7.3.1. Khả năng thoát clo 58 3.2.7.3.2. Khả năng thoát ôxy 60 3.2.7.3.3. Tỷ lệ dòng thoát clo/ôxi của ñiện cực Ti/TiO 2 -RuO 2 61 3.2.7.4. ðộ bền hoạt tính của ñiện cực 62 3.2.7.5. Ảnh hưởng các phụ gia ñến hoạt tính của ñiện cực 63 3.3. TÁI TẠO ðIỆN CỰC LƯỚI Ti/RuO 2 -MeO x 64 IX 3.3.1. Thành phần hoạt chất bề mặt 64 3.3.1.1. Sự phụ thuộc vào nhiệt ñộ nung 64 3.3.1.2. Sự phụ thuộc vào số lượng lớp phủ 66 3.3.1.3. Sự phụ thuộc vào tỷ lệ n RuO2 : n MnO2 68 3.3.2. Thành phần và cấu trúc Rơnghen 69 3.3.2.1. Sự phụ thuộc vào nhiệt ñộ nung 69 3.3.2.2. Sự phụ thuộc vào số lớp phủ 71 3.3.2.3. Sự phụ thuộc vào phụ gia MnO 2 71 3.3.3. Cấu trúc bề mặt SEM 71 3.3.3.1 Cấu trúc bề mặt SEM ở các mẫu có số lớp phủ khác nhau 72 3.3.3.2. Cấu trúc bề mặt SEM ở các mẫu nung ở nhiệt ñộ khác nhau 73 3.3.3.3. Cấu trúc bề mặt SEM ở các mẫu có tỉ lệ n RuO2 : n MnO2 khác nhau 74 3.3.4. Hoạt hóa ñiện hóa của ñiện cực Ti-RuO 2 tái chế 74 3.3.4.1. ðặc tính ñiện hóa của ñiện cực bằng phương pháp CV 74 3.3.4.1.1. Kết quả ño CV trong dung dịch NaCl 0,5M 75 3.3.4.1.2. Kết quả ño CV trong dung dịch H 2 SO 4 0,5M 77 3.3.4.2.Xác ñịnh dòng thoát clo và ôxi của ñiện cực Ti-RuO 2 80 3.4. NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VÀ TÁI CHẾ ANỐT TRƠ BẰNG ðIỆN PHÂN.82 3.4.1. Chuẩn bị bề mặt trước khi phủ lớp hoạt hóa 82 3.4.2. Tạo lớp phủ hoạt hóa bằng ñiện phân 83 3.4.3. Kiểm tra tính năng ñiện cực 84 3.5. ỨNG DỤNG ðIỆN CỰC LƯỚI Ti/RuO 2 -MeO x 85 3.5.1. ðiện phân xút – clo 85 3.5.1.1. Mục ñích 85 3.5.1.2. Yêu cầu 85 3.5.1.3. Phương án triển khai 85 3.5.1.4. Tiến trình thử nghiệm 86 3.5.1.5. Kết quả thử nghiệm 87 3.5.2. Xử lý môi trường 87 3.5.2.1. Chế tạo dung dịch hoạt hóa ñiện hóa 87 3.5.2.2. Phục hồi thiết bị chế tạo natrihypoclorit cho công ty BP 89 3.5.2.3. Thu hồi Cr(VI) từ dung dịch thải trong công nghệ thụ ñộng hóa 92 3.5.3. Anốt trơ cho công nghệ ñiện hóa 94 X 3.5.3.1. Công nghệ mạ không sử dụng bể mạ 94 3.5.3.2. Áp dụng thử anốt trơ vào mạ vàng trang trí 94 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 96 1. Về nội dung và sản phẩm ñề tài: 96 2. Về mặt khoa học: 97 3. Kiến nghị……………………………………………………………………… 97 PHỤ LỤC 1 98 PHỤ LỤC 2 100 TÀI LIỆU THAM KHẢO 102 [...]... kh năng ho t hóa c a các nhà máy xút – clo, hư ng nghiên c u tái t o, ph c h i ñi n c c an t trơ ñ có th ph c v cho công nghi p xút – clo ho c công ngh x lí môi trư ng s r t có ý nghĩa ñ i v i nghiên c u ñi n hóa Chính vì v y, ñ góp ph n kh o sát quá trình ch t o ñi n c c trơ này, ñ tài: Nghiên c u ch t o và tái ch ñi n c c an t trơ ng d ng trong công nghi p” ñư c ñ t ra v i mong mu n th c hi n m... n c c DSA trong b m vàng 95 Hình P1 T m ph ho t ch t lên lư i titan 98 Hình P2 B ñi n phân NaOCl s d ng ñi n c c Ti/RuO2 do ñ tài ch t o 99 XVII M ð U ði n c c an t trơ là ph n quan tr ng trong công nghi p s n xu t ñi n hoá An t trơ ñư c ng d ng trong các ngành công nghi p s n xu t xút-clo, công ngh thu luy n, công ngh s n xu t các h p ch t vô cơ và h u cơ Tuy ñư c ng d ng trong nhi... 15] 1.3.1 ng d ng trong trong công nghi p xút - clo Ngày nay, ñi n c c an t trơ ñư c ng d ng r t nhi u trong ngành công nghi p ñi n hóa Trong ñó, ñi n phân s n xu t xút - clo là ngành công nghi p hoá ch t cơ b n quan tr ng c a m i qu c gia S n lư ng NaOH, Na2CO3 ñư c xem là ch tiêu quan tr ng ñ ñánh giá n n công nghi p hoá ch t c a m i nư c Trong công nghi p s n xu t xút-clo, ñi n c c trơ RuO2/Ti ñã thay... thư c và tr ng lư ng ñi n c c l n,… nh hư ng ñ n hi u su t th tích và hi u qu các ph n ng ñi n c c cũng 4 như quá trình ñ u tư trong công nghi p Vào n a cu i c a th k trư c, do nhu c u c a công nghi p hàng không, m t s ñ t phá công ngh trong vi c phát tri n an t kim lo i ñã x y ra khi Ti tr thành m t hàng thương m i v i kh i lư ng l n Nh ng công trình nghiên c u sôi ñ ng bùng n qua s lư ng sáng ch vào... ch ñ ng hơn trong nghiên c u ph c v s n xu t công ngh ñi n hóa, ñ c bi t hư ng v t li u ñi n c c 1.3.2 ng d ng trong x lý ô nhi m môi trư ng Nư c th i công nghi p và nư c th i sinh ho t ngày càng ch a nhi u các hóa ch t và vi khu n gây ô nhi m, r t nguy hi m ñ i v i s c kho c ng ñ ng nên ph i x lý b ng các công ngh khác nhau, trong ñó công ngh ñi n hóa t rõ nh ng l i th v hi u qu k thu t và kinh t ñ... o Th c sĩ và tham gia vi t báo khoa h c cho T p chí và H i ngh KHCN 1 CHƯƠNG I T NG QUAN 1.1 CÁC LO I ðI N C C TRƠ TRONG CÔNG NGH ðI N HÓA 1.1.1 Khái ni m v ñi n c c ði n c c là thành ph n quan tr ng c a h th ng ñi n phân cũng như trong công nghi p ñi n hóa V t li u và c u trúc c a ñi n c c có nh hư ng quy t ñ nh ñ n ñ nh hư ng và ñ ch n l c c a quá trình, cũng như ñi n th bình ñi n phân và su t tiêu... cũng ñư c s d ng làm an t trong công ngh x lí môi trư ng và nhi u công ngh khác Do giá thành c a RuO2 r t cao nên nhi u công trình nghiên c u ñã b sung thêm vào an t các h p ch t kim lo i chuy n ti p như MnO2, CoO ñ làm gi m lư ng RuO2, tăng ñ b n hóa h c, cơ h c cho ñi n c c và gi m giá thành v t li u an t cũng như giá thành s n ph m V i m c ñích nghiên c u s d ng l i ñi n c c trơ Ti/TiO2-RuO2 ñã h t... ng ng d n d u 18 1.3.4 ng d ng trong công ngh ñi n hóa khác ði n c c an t trơ còn ñư c ng d ng khá ph bi n trong các ngành công ngh ñi n hóa sau: - Trong công nghi p m ñi n thư ng dùng an t hoà tan ñ b sung ion c a kim lo i c n m Song ñ i v i k ngh m các kim lo i quý như: vàng, platin, paladi ho c m crôm thư ng không s d ng an t hòa tan mà s d ng an t trơ ñ gi m ñ u tư và ñ m b o an toàn Các ion c a... khác nhau ño trong dung d ch H2SO4 0,5M 78 B ng 3.30 ði n lư ng Q ph thu c s vòng CV c a các ñi n c c tái ch v i s l p ph khác nhau ño trong dung d ch H2SO4 0,5M 79 B ng 3.31 ði n lư ng Q ph thu c s vòng CV c a các ñi n c c tái ch trong dung d ch H2SO4 0,5M v i t l n RuO :n MnO khác nhau 80 2 2 B ng 3.32 Dòng thoát ôxy và clo c a các ñi n c c tái ch ño trong dung d ch H2SO4 0,5M và NaCl 3%... công su t l n g p nhi u l n công su t nhà máy Vi t Trì và n ng ñ ñ s n ph m thu ñư c ñã ñ t ñ ñ m ñ c chu n ð n nay, công nghi p xút- clo c a nư c ta ch y u là công ngh ñi n phân s d ng an t trơ DSA Cùng v i quá trình phát tri n kinh t , nhu c u m r ng s n xu t xút - clo ñang là ñòi h i c p bách Ngoài công ngh và thi t b ph i nh p ngo i, hàng năm ho c ñ nh kỳ ph i thay th ñi n c c DSA v i s lư ng và . DUNG NGHIÊN CỨU ðề tài Nghiên cứu chế tạo và tái chế ñiện cực anốt trơ ứng dụng trong công nghiệp ñược thực hiện với mục ñích hình thành công nghệ chế tạo và công nghệ tái chế ñiện cực anốt. về anốt trơ và tiêu chuẩn chất lượng ñiện cực ðã thực hiện tổng quan về tình hình nghiên cứu chế tạo anốt trơ Nghiên cứu các công ñoạn chế tạo anốt trơ bằng nhiệt phân ðã nghiên cứu chế tạo. trình chế tạo ñiện cực anốt trơ ðã thực hiện nghiên cứu về các ñiện cực anốt trơ chế tạo trong và ngoài nước Xây dựng các bước công nghệ chế tạo ñiện cực anốt trơ bằng công nghệ phủ các