效的实验成果，目前研究工作的重 点和难点在于如何获得可在强酸性介质稳定工作的钛阳极材料，研究工作主要着重以下几个方 面 活性配方筛查 几种组分的混合可使组员间达到紧密的电子联系，改善电极活性，寻求协同效应，较成功 的是将和混合。同时，不同组分对氧气的亲和力是不同的，组合不同的阀金属和贵 金属，可在较小的贵金属浓度下提高阳极活性，降低贵金属使用量。通过考察不同金属在酸碱 环境中的析氧极化行为可知，不同材料表面的析氧电流值相差可达到几个数量级，在酸性溶液 中和电极是最佳催化剂，而在碱性溶液中则以阳极最佳。虽然是最佳的 析氢用电极材料，但其用在析氧上却表现出很高的阳极过电位，般认为，贵金属及贵金属化 合物的析氧催化活性顺序为，但耐腐蚀性能却是 ，从活性角度看，贵金属不能少，为了提高稳定性和电催化选择性，添加元素涉及以下 四类元素 贵金属化合物 贵金属化合物为半导体氧化物，但其独特的导电能力成为首要的研究对象。最早实现工业 化的钛阳极析氯型金属阳极，贵金属氧化物为，因为具有很高的活性。在 和钛阳极中，为活性氧化物，起到电催化作用，而和作为辅助氧 化物，可稳定。但这两种阳极材料在析氧领域的使用均告失败，后来研究发现具有双中功用，既能作为活性氧化物，又能稳定涂层，如 等阳极得到成功应用。其中电极析氧作用最好，但由于含量为 ，含量为，阳极材料成本依然很高。表列出了些氧化物对的标准平衡电极 电位 表金属氧化物对的氧化还原电位 低价氧化物高价氧化物 基体金属及其合金 基体金属对提高阳极性能有着举足轻重的地位，其主要作用是作为基体材料，耐腐 蚀作为贵金属氧化物的催化骨架作为阻挡活性成分的中间层，防止基体钝化失效。 钛金属基材由于在金属表面可自发形成了惰性的薄膜，并由此直接影响到电极的钝化作 用。从而使活性层电化学性能的退化，影响到电极的使用寿命。层的稳定性和电化学性 能取决于制备方法和基体状态。通常采用三种技术处理钛基材机械抛光酸性溶液化学刻蚀混合水溶液或硫酸甲醇混合非水溶液中的电解抛光。有研 究表明直接将钛基体氧化得到的比刷涂后热分解得到的与钛基体的结合力要大， 且与活性涂层结合紧密，提高涂层抵抗气体的冲刷能力，同时也可阻止活性氧对钛基体侵蚀。 但较为矛盾的是可使阳极的导电性能下降。等金属研究发现也可作为基体材 料，但和金属相比还有些局限性，目前的研究重点在于几种金属相互合金化对阳极材料 性能的影响。 稀土元素及其氧化物 由于稀土元素在催化性能上的特性，近年来关于贵金属化合物及其复合结构氧化物在电极 中的应用研究工作非常活跃。现在共识是，在析氯过程中的电催化机理是变价贵金属化合物在 电极表面为活性中心，所用的稀土元素都将是良好的高温析氯催化剂。 增加可形成高价离子并具有导电性的中间层 在基体金属与表面活性层之间增加个中间层，可使电催化材料的寿命大大提高，中间层 涂层的氧过电位较高，析氧困难，同时又起到阻挡氧气向基体扩散和渗透，减慢了基体与活性 层之间不导电氧化态膜形成的速度，延缓了基体的钝化失活，使涂层工作寿命大大延长。在文 献报道中氧化物氧化物氧化物，以及氧化物作为中间 层。制备工艺简单，使用效果明显。 涂层制备方法的研究进展 阳极材料表面涂层是物质聚集状态决定了涂层的真实表面积和空洞特性。真实表面积越 大，电流定，则单位反应面积上的电流密度就可降低，反应平稳，阳极寿命长。而空洞越大 越深，惰性面积就越大，电流击中效应明显，导致阳极材料失活。因此，阳极涂层制备必须考虑如何提高真实反应面积和改善空洞分布，以提高电催化性能。 热分解制备技术 前躯体溶解在合适的溶剂中形成溶液，将溶液涂覆于预处理的钛基体上，溶剂蒸发，于 分解，在金属钛基体上形成几个微米厚的氧化物层。在热分解过程中，金属钛基体 表面被部分氧化形成层薄的，隔离了基体金属和涂层材料的连接，增大阳极电阻，影 响到氧化物层的电化学行为和服役寿命，同时涂层成分和涂液配比不致，导致涂层结构成分 分布不均匀，是部分涂层氧化物颗粒过度生长，限制了高性能阳极材料的开发。 溶胶凝胶法 日本学者采用方法制备了超细和钛阳极材料，采用 此工艺可开发纳米结构钛阳极材料，提高阳极活性和耐腐蚀性能。但采用方法需在 下烧结，会生成锐钛矿氧化钛，急剧恶化阳极性能，也不可避免造成机体恶化。从原料 来看，因法需采用金属醇盐作为前躯体，而贵金属醇盐合溶液电积金属时，阳极上主要产生氧气。活性涂层最重要 的特性是对氧的电催化活性高，导电性能好，对氧的耐久性好，阳极工作寿命长。 采用贵金属表面改性钛阳极板材料，在硫酸镍溶液电积镍时，铅银阳极的交换电流密度值 为。，贵金属表面改性钛阳极板材料为，交换电流值越大， 则所需过电位越小，反应速度越高，说明电极电催化活性越高。可见，贵金属表面改性钛阳极 板材料电催化活性大大优于铅银阳极。与铅银阳极相比，槽电压可降低，每生产吨 节约电能，即节电。 氯化物硫酸盐混合溶液电积提取金属 氯化物硫酸盐混合体系电解时，阳极上同时析出氯气和氧气，对阳极材料腐蚀非常严重， 与单盐类体系相比，阳极处于更苛刻条件下工作，从而对阳极材料提出了较高的要求，贵金 属表面改性钛阳极板材料有利于抑制放氧反应的进行，适合在氯化物硫酸盐混合溶液电积金属中使用，工作寿命达个月，远远优于其他阳极材料。 电解法制取离子水碱性离子水和酸性离子水钛阳极 正常健康人体的酸碱度范围为这是人体进行正常的新陈代谢的必要条件。 但随着生活水平的高，人们食谱中酸性食物鱼肉蛋糖米与碱性食物蔬菜水果牛 奶等的比例远远超过正常比。加之城市环境污染和生活节奏加快造成的精神张，使人体 内的酸碱度平衡系统失调，导致人形成酸性体质。而酸性体质，就是亚健康状态，是导致现代 病高压高血脂高血糖等的重要原因。长期饮用碱性水饮料，会使人从酸性体质恢复到正 常状态。碱性离子水可直接治疗慢性下痢消化不良胃肠内常发酵胃酸过多等四种疾病， 对其他现代病是通过改 家庭用电解离子水生成器。是将自来水通过过滤后，通过电解作用，在阴极区产生碱性离 子水，在阳极区产生酸性离子水。国内外过去的离子水生成器的阳极阴极均用钛镀铂电极。 钛镀铂电极价格昂贵，且奇缺钛镀铂极需从国外进口，关税特别高。这样造成离子水生成器 机价格高，难以在国内销售。采用贵金属表面改性钛阳极板材料，可使电解槽处于高槽电压 下操作，般电解槽工作电压为，产出优质的碱性离子水和酸性离子水，各方面性 能可与钛镀铂电极相比。且贵金属表面改性钛阳极板材料价格低廉，有利于国产化后。 电镀行业用钛阳极 镀金 镀金工艺过去使用钛镀铂电极，是价格昂贵，二是需要从国外进口，另外还存在两个问 题把价金离子氧化成三价金离子，降低电流效率，氧化破坏柠檬酸缓冲剂，破坏镀液的稳 定性。采用贵金属表面改性钛阳极板材料可保持镀液稳定，镀件表面状态和钛镀铂电极的镀金件没有区别。贵金属表面改性钛阳极板材料价格便宜，是钛镀铂价格的，且不需要进口。 镀铬 镀铬通常采用铅基合金阳极。在电镀过程中，铅电极表面容易生成导电性差的铬酸铅，使 槽电压升高，严重时甚至造成阳极不导电。正常生产时，必须定期进行刷洗，既因而增加了劳 动强度，又污染了环境。镀铬溶液由硫酸和铬酸配制而成，腐蚀性相当强镀耐磨铬时，电流 密度很高，达。这么苛刻电镀环境，般的电极材料是很难适应的。而采用贵金属 表面改性钛阳极板材料可最大限度便面以上问题。 水处理用钛阳极 在工业用水的处理，医院污水的处理，电镀工厂含氰废水的处理，以及发电厂冷却循环水 的处理中均要采用高性能的钛阳极材料，采用贵金属表面改性钛阳极板材料可有效地净化处 理，使阻垢率大于，除垢率大于或等于，杀菌率大于，灭藻率，完全符 合污水排放标准。 二本项目的市场竞争优势风险及市场策略 市场竞争优势 由于本项目所采用的制备工艺是具有自主知识产权的先进工艺，无污染，流程短比容 小工序简便，又由于在攀枝花本市范围内，可方便地解决钛原材料。所开发的产品有很好的 电化学性能且成本较低低。同时在前期研究过程中，我们和许多钛阳极材料的使用厂家建立了 很好的技术协作联系，为我们产品快速进入市场奠定了良好的基础。 产品在高质量的同时，成本低廉是最大的市场优势，加上有效的市场营销管理，必将产生较好的经济效益。 风险及市场策略 市场和政策风险 项目存在的主要风险主要是市场风险，市场营销能力尚还不足，因此从研发阶段开始就 需大力培养技术型市场人才。但该项目的优势在于产品质量能保证的同时成本较传统方法降低 很多，因此市场风险可随之降低。 经营风险 产品质量和售后服务等等都可能带来经营风险。因此项目在建设过程，建立系列对策和 措施，全面推行质量管理，以先进的技术高质量的产品优质的售后服务等消除和控制产品 质量问题带来的经营风险 三经济社会效益分析 经济效益分析 产品成本计算 项目生产能力年贵金属修饰金属钛阳极材料 目前市场单价钛基体贵金属修饰金属钛阳极材料元 成本钛基体贵金属修饰金属钛阳极材料元 对生产成本产生负面影响的主要因素以及可采取的对策 生产原料价格的波动 主要是贵金属化合物价格的波动，贵金属化合物在成个制造成本中占到，贵金属化合物价格的波动会对贵金属修饰金属钛阳极材料的价格产生影响。对此我们认为应对贵金属化合 物价格进行跟踪和分析，采取灵活