جامع انٹرلیئر PbO2 انوڈ کی تیاری

جامع انٹرلیئر PbO2 لیپت ٹائٹینیم اینوڈ کیوں تیار کریں؟

لیپت ٹائٹینیم اینوڈ میٹرکس کی غیر فعال ہونے کی ڈگری میں تاخیر اور انوڈ آکسیجن کے ارتقاء کی حد سے زیادہ صلاحیت کو بہتر بنانے کے نقطہ نظر سے، ایک ٹائٹینیم پر مبنی لیڈ ڈائی آکسائیڈ (PbO2) الیکٹروڈ جس میں Ta2O5-TiO2 اور SnO پر مشتمل ایک جامع انٹرلیئر ہے۔ Sb2O5 تھرمل سڑن کے طریقہ سے تیار کیا گیا تھا۔ کمپوزٹ انٹرلیئر کے لیڈ ڈائی آکسائیڈ اینوڈ اور sno2-sb2o5 انٹرلیئر کے لیڈ ڈائی آکسائیڈ اینوڈ کی مورفولوجی، فیز کی ساخت، عنصر کی ساخت اور کیمیائی خصوصیات کا تجزیہ الیکٹران مائکروسکوپ، ایکس رے ڈفریکشن اور انرجی سپیکٹرم کے ذریعے کیا گیا۔ . نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ کمپوزٹ انٹرلیئر اینوڈ کی سروس لائف sno2-sb2o5 انٹرلیئر اینوڈ کی نسبت نمایاں طور پر لمبی ہے، اور اس میں آکسیجن کا ارتقاء زیادہ امکانی اور سنکنرن مزاحمت ہے۔ Ta2O5-TiO2 اور SnO2-Sb2O5 کے جامع انٹرلیئر کے ساتھ ٹائٹینیم پر مبنی لیڈ ڈائی آکسائیڈ (PbO2) الیکٹروڈ تیزابی ماحول میں آکسیجن کے ارتقا کا ایک بہت ہی امید افزا اینوڈ ہے۔

PbO2 لیپت ٹائٹینیم انوڈ میں اچھی الیکٹروکیٹلیٹک سرگرمی ہے اور اعلی آکسیجن ارتقاء زیادہ امکان ہے۔ اسے فی الحال 8 سے کم یا اس کے برابر pH کے ماحول میں آکسیجن کے ارتقاء کے لیے سب سے زیادہ سرمایہ کاری مؤثر خصوصی اینوڈ کے طور پر پہچانا جاتا ہے۔ اس کے ہائیڈرومیٹالرجی، نامیاتی سیوریج ٹریٹمنٹ، صنعتی الیکٹروپلاٹنگ اور دیگر صنعتوں میں وسیع پیمانے پر استعمال کے امکانات ہیں۔

اگرچہ Ti پر مبنی PbO2 کوٹنگ اینوڈ میں pH 8 سے کم یا اس کے برابر کے ماحول میں اچھا استحکام ہے، لیکن اب بھی مسائل ہیں جیسے کوٹنگ گرنا اور انوڈ کا گزر جانا۔ مندرجہ بالا وجوہات اور PbO2 کوٹیڈ ٹائٹینیم انوڈ کے غیر فعال کرنے کے طریقہ کار کے پیش نظر، ٹائٹینیم سبسٹریٹ اور کوٹنگ PbO2 کے درمیان ایک ٹرانزیشن لیئر Ta2O5-TiO2 کو شامل کرنے کا تصور کیا گیا ہے، جو آکسیجن کو ٹائٹینیم سبسٹریٹ میں گھسنے سے روک سکتی ہے۔ ، یہ بتاتا ہے کہ TiO2 نہیں بن سکتا اور اس میں اچھی چالکتا ہے، جو انوڈ کی زندگی کو بہتر بناتا ہے۔ تحقیق سے پتہ چلتا ہے کہ پلاٹینم، پلاٹینم ٹائٹینیم اور دیگر قیمتی دھاتوں کے علاوہ، آکسیجن مزاحم انٹرلیئر میں Ta2O5-TiO2 اور SnO2-Sb2O5 بھی ہوتا ہے۔ اس آکسائیڈ میں اعلی قیمت کی کارکردگی کا تناسب ہے اور سرگرمی پلاٹینم گروپ کی دھاتوں کے مساوی ہے۔ لہٰذا، ٹائٹینیم میٹرکس کے غیر فعال ہونے میں تاخیر اور انوڈ آکسیجن ارتقاء کی حد سے زیادہ صلاحیت اور زندگی کو بہتر بنانے کے نقطہ نظر سے، Ta2O5-TiO2 اور SnO2- کے جامع انٹرلیئر PbO2 الیکٹروڈ کو تیار کرنا ایک نیا خیال ہے۔ Sb2O5 تھرمل سڑن کے طریقہ سے۔

جامع تہہ کی درمیانی تہہ میں لیڈ ڈائی آکسائیڈ الیکٹروڈ کی تیاری

ٹینٹلم نمک کے محلول اور ٹیٹرابوٹائل ٹائٹانیٹ کو ایک خاص تناسب میں مکس کریں، اسے n-butanol کے ساتھ ایک خاص ارتکاز تک پتلا کریں، اور اسے 1h سے زیادہ اچھی طرح ہلائیں۔ پہلے سے تیار شدہ ٹائٹینیم میش کو برش سے یکساں طور پر کوٹ کریں، اسے 100 ڈگری خشک کرنے والے تندور میں 10 منٹ کے لیے خشک کریں، اور پھر اسے 10 منٹ کے لیے اعلی درجہ حرارت کے آکسیڈیشن کے لیے 500-600 ڈگری مفل فرنس میں ڈال دیں۔ کوٹنگ کو مکمل طور پر آکسائڈائز کرنے کے لیے اسے 5 بار (30 منٹ کے لیے آخری آکسیڈیشن) کے لیے دہرائیں۔ اس کے بعد ٹن کے نمک کے محلول اور اینٹیمونی کے نمک کے محلول کو ایک خاص تناسب میں مکس کریں، اسے n-butanol اور isopropanol کے ساتھ ایک خاص ارتکاز تک پتلا کریں، اسے اچھی طرح ہلائیں اور 1 گھنٹے سے زیادہ کے لیے رکھیں۔ برش کے ساتھ پہلے سے تیار شدہ ٹائٹینیم میش کو یکساں طور پر کوٹ کریں، اسے 100 ڈگری خشک کرنے والے اوون میں 10-15 منٹ کے لیے خشک کریں، اور پھر اسے 10-15 کے لیے ہائی ٹمپریچر آکسیڈیشن کے لیے 500-600 ڈگری مفل فرنس میں ڈال دیں۔ منٹ کوٹنگ کو مکمل طور پر آکسائڈائز کرنے کے لیے اسے 3 بار (30 منٹ کے لیے آخری آکسیڈیشن) کے لیے دہرائیں۔ یعنی جامع انٹرمیڈیٹ پرت تیار کی جاتی ہے۔

ڈیونائزڈ پانی کے ساتھ لیڈ نائٹریٹ محلول کی ایک خاص ارتکاز تیار کریں، لیڈ نائٹریٹ محلول کو تقریباً 60 ڈگری پر گرم کریں، سوڈیم ہائیڈرو آکسائیڈ محلول کی ایک خاص مقدار شامل کریں، مکمل طور پر ہلائیں، اور ایک مخصوص کرنٹ کے ساتھ الیکٹرو پلیٹ -PbO2 تیار کریں۔

ڈیونائزڈ پانی کے ساتھ لیڈ نائٹریٹ محلول کی ایک خاص مقدار کو تیار کریں، ایک خاص مقدار میں اضافی اور نائٹرک ایسڈ شامل کریں، محلول کے پی ایچ کو ایڈجسٹ کریں، اسے ایک خاص درجہ حرارت پر گرم کریں، اسے مکمل طور پر ہلائیں، اور تیار کرنے کے لیے ایک مخصوص کرنٹ کے ساتھ الیکٹروپلاٹنگ چلائیں۔ PbO2۔

بہتر زندگی بھر کی جانچ اور نتائج

sk-520 سایڈست وولٹیج کو مستحکم پاور سپلائی کا استعمال کرتے ہوئے، تیار شدہ الیکٹروڈ کو اینوڈ کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے، خالص ٹائٹینیم پلیٹ کو کیتھوڈ کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے، اور الیکٹروڈ کا فاصلہ 20mm رکھا جاتا ہے۔ حالات کے تحت تجربہ کیا.

شکل 1، سیل وولٹیج اور الیکٹرولیسس کے وقت کے درمیان تعلق کا وکر جب مختلف ہو۔

درمیانی تہوں کو ایک ہی میڈیم میں الیکٹرولائز کیا جاتا ہے۔

تصویر 1 سے یہ دیکھا جا سکتا ہے کہ ایک ہی الیکٹرولائسز کے حالات میں، دونوں الیکٹروڈز کے سیل وولٹیج میں کمی آنا شروع ہو گئی، لیکن کچھ عرصے تک الیکٹرولائسز کے بعد، سیل وولٹیج مستحکم حالت میں تھا، اور آخر کار سیل وولٹیج میں تیزی سے اضافہ ہوا۔ جب تک کہ الیکٹروڈ غیر فعال ہو جائے۔ شکل 1 واضح طور پر ظاہر کرتا ہے کہ Ta2O5-TiO2 اور SnO2-Sb2O5 کی جامع انٹرمیڈیٹ پرت کے ٹائٹینیم پر مبنی لیڈ ڈائی آکسائیڈ الیکٹروڈ کی سروس لائف SnO2-Sb2O5 انٹرمیڈیٹ پرت سے دوگنی ہے۔ الیکٹروڈ یہ ظاہر کرتا ہے کہ جامع انٹرلیئر کے تعارف نے الیکٹروڈ کی زندگی میں نمایاں طور پر بہتری لائی ہے۔ وجہ یہ ہے کہ: الیکٹرولائسز کے عمل میں، میٹرکس میں تیزاب الیکٹرولائٹ کے داخل ہونے کی وجہ سے، اور الیکٹرولائسز کے عمل میں پیدا ہونے والی آکسیجن کا کچھ حصہ الیکٹروڈ کی سطح پر جذب ہوتا ہے اور ٹائٹینیم میٹرکس میں مسلسل پھیلا یا منتقل ہوتا ہے، اس پر جذب ہوتا ہے۔ ٹائٹینیم سبسٹریٹ کی سطح ایکٹیو کوٹنگ کی دراڑوں کے ذریعے، جو ٹائٹینیم میٹرکس کے ساتھ رد عمل ظاہر کرتی ہے تاکہ غیر کنڈکٹیو TiO2 پیدا ہو، جس سے الیکٹروڈ کی چالکتا بدتر ہو جائے، جس کے نتیجے میں اینوڈ کوٹنگ کی غیر فعال ہو جائے اور انوڈ کی ناکامی ہو جائے۔ تاہم، Ta2O5-TiO2 اور SnO2-Sb2O5 کے اضافے کے ساتھ، جامع انٹرمیڈیٹ پرت نسبتاً گھنی ہے اور اس میں اچھی وسعت ہے۔ یہ ٹائٹینیم سبسٹریٹ کی سطح پر یکساں طور پر ڈھکا ہوا ہے، جس سے الیکٹرولائٹ کا ٹائٹینیم سبسٹریٹ کی سطح میں گھسنا مشکل ہو جاتا ہے۔ الیکٹرولیسس کے دوران ٹائٹینیم سبسٹریٹ میں رد عمل آکسیجن پرجاتیوں کے پھیلاؤ کو روک دیا جاتا ہے، اس طرح حل میں کوٹنگ کی سنکنرن مزاحمت کو بہتر بناتا ہے اور TiO2 آکسائڈ فلم کی تشکیل کو روکتا ہے۔ اس طرح، انوڈ کی سروس کی زندگی طویل ہے.