Elektrolitik manganez üretimi, çelik yapımından elektroniğe kadar birçok modern endüstrinin temel taşıdır. Geleneksel olarak, selenyum dioksit (SeO2) gibi katkı maddeleri, biriken manganezin verimliliğini ve kalitesini artırmak için kritik öneme sahip olmuştur. Ancak, selenyumun çevresel etkisi ve ürün saflığı konusundaki endişeler, daha sürdürülebilir katkı maddesi stratejileri üzerine araştırmaları teşvik etmiştir. NINGBO INNO PHARMCHEM CO.,LTD. olarak, bu süreçleri ilerletmeye kararlıyız ve son çalışmalar, özellikle sodyum sülfit (Na2SO3) ve selenyum asit (H2SeO3) arasındaki sinerjiyi içeren kompozit katkı maddelerinin kullanılmasının önemli faydalarını vurgulamaktadır.

Katotta metalik manganez ve anotta elektrolitik manganez dioksit (EMD) üretimini aynı anda hedefleyen eş-elektroliz süreci, benzersiz zorluklar sunmaktadır. Hem ürünler için yüksek akım verimlilikleri elde etmek, aynı zamanda saflığı korumak ve enerji tüketimini en aza indirmek temel bir hedeftir. Geleneksel yöntemler genellikle katodik polarizasyonu iyileştirmek, böylece hidrojen evrimi reaksiyonunu (HER) inhibe etmek ve manganez birikimini teşvik etmek için belirli bir konsantrasyonda selenyum asite dayanır. Ancak, daha yüksek SeO2 konsantrasyonlarının kullanılması, nihai üründe daha yüksek selenyum içeriğine yol açabilir ve çevresel riskler oluşturabilir.

Önde gelen kurumlar tarafından yürütülen araştırmalar, yardımcı katkı maddesi olarak sodyum sülfitin dahil edilmesinin bu sorunları önemli ölçüde azaltabileceğini göstermektedir. Minimal miktarda selenyum asit ile birlikte kullanıldığında, Na2SO3 güçlü bir iyileştirici görevi görür. Çalışmalar, 0.0175 g/L H2SeO3 ve 1.5 g/L Na2SO3'lük bir kompozit katkı maddesi oranının optimum sonuçlar verdiğini göstermiştir. Bu kombinasyon, yalnızca selenyum asidin veya sodyum dodesil sülfat (SDS) gibi diğer yardımcı ajanlarla birlikte kullanılmasına kıyasla katot ve anot için sırasıyla %84.59'a ve %80.13'e varan akım verimliliklerine yol açar.

Bu geliştirilmiş performansın arkasındaki mekanizma çok yönlüdür. Sodyum sülfitin antioksidan özellikleri, dendritik kristal dallanmalarının oluşumunu baskılamaya ve manganez kaplamanın parlaklığını ve yapışmasını iyileştirmeye yardımcı olur. Kritik olarak, manganez birikimine rakip olan hidrojen evrimi reaksiyonunu (HER) daha da baskılar, böylece selenyum asidin daha düşük bir genel konsantrasyonunun etkili olmasını sağlar. Bu SeO2 kullanımının azaltılması, daha çevre dostu ve uygun maliyetli üretim yolunda önemli bir adımdır. Ayrıca, kompozit katkı maddeleri, manganez kristallerinin daha az tercih edilen γ-Mn'den tercih edilen α-Mn fazına geçişini teşvik ederek daha pürüzsüz, daha yoğun ve daha parlak bir manganez birikimi ile sonuçlanır. Üretilen elektrolitik manganez dioksit (EMD) de uygun özellikler sergiler, tutarlı boyutta ve ε-tipi kristal morfolojisine sahip tek tip bir toz olarak görünür.

Bu kompozit katkı maddelerinin etkinliği elektrokimyasal analizlerle daha da desteklenmektedir. Döngüsel voltametri ve doğrusal tarama voltametri deneyleri, H2SeO3 ve Na2SO3 kombinasyonunun manganez birikim potansiyelini iyileştirmekle kalmayıp, aynı zamanda indirgenen manganez miktarını da artırdığını göstermektedir. Bu, elektroliz işlemi sırasında voltaj ve enerji tüketiminin azalması anlamına gelir; bildirilen katodik enerji tüketimi 4498.02 kW h t⁻¹ kadar düşük ve anodikt enerji tüketimi 3001.41 kW h t⁻¹'dir. Bu tür optimizasyonlar büyük ölçekli endüstriyel uygulamalar için hayati önem taşımaktadır.

NINGBO INNO PHARMCHEM CO.,LTD. olarak, kimyasal süreçleri iyileştirmek için sürekli olarak yenilikçi çözümler araştırıyoruz. Sodyum sülfit ve selenyum asidin sinerjistik etkilerine ilişkin bulgular, endüstriye elektrolitik manganez ve EMD üretiminde daha yüksek verimlilik, üstün ürün kalitesi ve daha fazla çevresel sürdürülebilirlik elde etmek için umut verici bir yön sunmaktadır. Bu yaklaşım, metal rafinasyonu için özel kimyasal katkı maddelerinin anlaşılması ve uygulanmasında önemli bir ilerlemeyi temsil etmektedir.