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氯碱工业节能电极的研究与开发

目前生产氯碱工业阴极电极的工艺主要是涂刷热分解法和电化学沉积法, 它们制备的电极容易出现“龟裂"和颗粒堆积现象（图A）,使电极结构不够稳定，在电解条件下造成电极涂层剥落，活性位点不能完全暴露（图B）,电极催化性能衰减，槽电压升高；此外，电极在制备过程中容易夹带部分有机溶剂，在后续爐烧过程中污染/覆盖电极表面。针对上述问题，本项目采用水热合成法制备一种新型电极，该电极表面涂层呈现开放式纳米棒状结构（图C）, 溶液和气体在电极表面可以自由进出（图D）,能够充分暴露活性位点，提高催化活性。并使槽压降低200 mV,电流密度增加500 A/m ,能耗降低13.3%。目前，该析氢及析氯电极已经具有完全自主知识产权，满足替代传统氯碱工业电极材料的要求，属于国际一流国内领军的高新技术。市场及经济效益分析：我国2011年至2013年，全国烧碱产量分别为2466、2698. 6、2854. 1 万吨，而2014年上半年就已生产1580万吨，我国每年的烧碱产量都在缓慢增加。所以采用新型电极降低槽电压，争取大力度的节能降耗显然是十分必要的。本产品是运用于氯碱工业电解槽的新型电极，相比于传统电极，该电极具有更低的过电位且使用寿命更长，由此我们确定我们的目标市场是全国范围内的氯碱厂，由于目前国内只有北化机一家具有此项技术，所以市场竞争相对较小，市场需求巨大，产业前景广阔，国内市场容量每10万吨离子膜烧碱需要3600m2阴电极，我国氯碱需求巨大市场容量大。

重庆大学 2021-04-11