Die membranlose Methode erklärt die Herstellung von Natriumhypochlorit aus verdünntem Salzwasser bei Raumtemperatur, wodurch die Schwierigkeiten und Gefahren bei Transport, Lagerung und Verwendung von Chlorpräparaten wie flüssigem Chlor überwunden werden. Die Bereiche der Wasserdesinfektion und der Desinfektion von Kantinengeschirr werden immer häufiger eingesetzt. Bei der elektrolytischen Herstellung von Natriumhypochlorit kommt es jedoch aufgrund der Verwendung einer niedrig konzentrierten Sole und der niedrigen Reaktionstemperatur zu einer verstärkten Nebenreaktion der Anode während des Elektrolyseprozesses mit Sauerstoffentwicklung, was einerseits die Anodenstromeffizienz verringert und andererseits die Anodenkorrosion erhöht. Diese rauen Bedingungen stellen hohe Anforderungen an die Auswahl der Anodenmaterialien für Natriumhypochlorit-Generatoren, so dass die Anode eine gute Reaktionsselektivität und eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit aufweisen muss. Die in der elektrochemischen Industrie gebräuchlichen Anodenmaterialien wie Kohlenstoff und Graphit wurden in der Anfangszeit für die Herstellung von Natriumhypochlorit verwendet, aber sie wurden eliminiert, weil sie den rauen Bedingungen nicht gewachsen waren. Metallanoden in Titanqualität, die mit Hilfe der Galvanotechnik hergestellt werden, wurden aufgrund ihrer guten Korrosionsbeständigkeit und ihrer einfachen Herstellung erstmals in großem Umfang für die Herstellung von Natriumhypochlorit eingesetzt. Aufgrund des Preises sind sie für die Benutzer jedoch zunehmend unbefriedigend.

In den letzten zehn Jahren wurden viele Änderungen an Titan-Platin-beschichteten Anoden und Ruthenium-Titan-Anoden vorgenommen, insbesondere durch Hinzufügen von Iridium.

Gleichwertige korrosionsbeständige aktive Komponenten und die Verwendung einer mehrschichtigen Beschichtungsstruktur haben einen Durchbruch bei der Lebensdauer und den elektrochemischen Leistungsindikatoren der Anode bewirkt und die Popularisierung und Anwendung von Natriumhypochlorit-Generatoren gefördert. Anoden aus unedlen Metallen, wie z. B. Bleidioxid für die Elektrolyse von Schwefelsäurelösungen, haben aufgrund ihrer geringen Kosten nach wie vor ihren Platz bei der Herstellung von Natriumhypochlorit. Vor kurzem wurde eine Anode aus einer amorphen Legierung mit hervorragenden elektrochemischen Eigenschaften entwickelt. Theoretisch ist diese Anode ein ideales Anodenmaterial für die Soleelektrolyse.

1957 erfand Bill Titan-, Tantal-, Niob-, Zirkonium- und andere Ventilmetallanoden, die mit Platingruppenmetallen beschichtet waren. Mit Titan und Platin beschichtete Metallanoden wurden erstmals bei der Herstellung von Natriumhypochlorit in großem Maßstab eingesetzt. Da die Platinbeschichtung besonders hart, verschleißfest, formstabil und einfach herzustellen ist und ihre Lebensdauer bei der Herstellung von Natriumhypochlorit bis zu 15.000 Stunden betragen kann, ist ihre Korrosionsbeständigkeit von keiner anderen Elektrode zu dieser Zeit übertroffen worden. Der fatale Fehler der platinbeschichteten Titananode besteht jedoch darin, dass das Chlorentladungspotenzial zu hoch ist und ihre Leistung von der Haftfestigkeit der Platinmikrostruktur und der Titanmatrix abhängt, wobei die tatsächliche Oberfläche der Beschichtung mit der Korngröße und der freiliegenden Kristallebene zusammenhängt. Im Vergleich zur geometrischen Fläche vergrößert sich die Fläche nicht wesentlich, was sich auf die Verbesserung der Chlorfreisetzungsaktivität der Anode auswirkt.

Außerdem beträgt die Porosität der Platinbeschichtung bis zu 15%-30%, und der Elektrolyt kann oft direkt mit dem Substrat in Kontakt kommen, was zur Passivierung der Titanbasis und zum Versagen der Platinbeschichtung führt. Daher wird vorgeschlagen, eine korrosionsbeständige Zwischenschicht aus Platingruppenmetalloxid unter die Platinbeschichtung zu legen, um das Eindringen des Elektrolyten zu verhindern und die elektrochemische Leistung zu verbessern, was einen wichtigen Durchbruch für Edelmetallanoden darstellt. Unter den Metalloxiden der Platingruppe sind die Iridiumdioxid-Zwischenschichten am wirksamsten.

Da IrO2 ein niedriges Chlorentwicklungspotenzial und keine Passivierung aufweist, kann es die elektrochemische Leistung der Anode erheblich verbessern und die Eigenschaften der Platinbeschichtung, die leicht abfällt, überwinden. Die Lebensdauer der MODE-Anode mit IrO2-Zwischenschicht hat sich im Vergleich zur platinbeschichteten Titananode verdoppelt und erreicht 6 Jahre, und auch die Stromausbeute hat sich um 10% erhöht. Es zeigt sich, dass die Kosten für die MODE-Anode zwar zu hoch sind, die Indikatoren aber tatsächlich hervorragend sind.

Ein weiterer wichtiger Durchbruch bei Edelmetallanoden in den letzten Jahren ist die Verwendung der thermischen Zersetzung anstelle der galvanischen Abscheidung zur Herstellung von Elektroden.

Die tatsächliche Oberfläche der Lösungsbeschichtung kann das 100-1000-fache der ursprünglichen geometrischen Fläche erreichen, was die tatsächliche Oberfläche der Beschichtung bei weitem übersteigt. bei weitem übersteigt. Die tatsächliche Stromdichte kann bei der Verwendung erheblich reduziert werden. Daher hat die durch thermische Zersetzung hergestellte Titanelektrode im Vergleich zur platinbeschichteten Elektrode eine deutlich verbesserte Lebensdauer und elektrochemische Leistung. Die Zugabe einer korrosionsbeständigen aktiven Komponente, Iridium, zur thermisch zersetzten Platinbeschichtung hat die heutige Pt-Ir-Anode hervorgebracht, bei der Platin als korrosionsbeständige leitende Phase eine Rolle für die andere katalytische Phase der Elektrode, Iridiumdioxid, spielt. Die Rolle des Klebstoffs. Die Elektrode weist eine hohe Korrosionsbeständigkeit und hervorragende chemische Eigenschaften auf, und im Elektrolysetest kann der Stromwirkungsgrad etwa 80% erreichen. Die Korrosionsrate beträgt nur 0,3 Mikrogramm/Ampere/Stunde. Bei einer platinierten Titananode und 12-1/4 kann die Lebensdauer der Umwandlung 26000 Stunden erreichen. Gegenwärtig ist die Pt-Ir-Anode im Ausland als die aktivste Elektrode bekannt. Sie hat die platinierten Elektroden ersetzt und ist das wichtigste Anodenmaterial für die Natriumhypochloritproduktion geworden.

Edelmetalloxid-Anoden (Titan-Anoden), die in den meisten elektrochemischen Prozessen sehr stabil sind, werden auch als formstabile Anoden bezeichnet. Aufgrund ihrer einfachen Herstellung und niedrigeren Kosten als platinierte Anoden sowie ihrer elektrochemischen Leistung im Vergleich zu platinierten Anoden sind sie zu einem wichtigen Anodenmaterial in der elektrochemischen Industrie geworden, u. a. in der Chloralkaliindustrie, der Chloratindustrie, dem kathodischen Schutz und der elektrolytischen Extraktion. Die Ruthenium-Titan-Elektrode, die in der Chlor-Alkali-Industrie eine Lebensdauer von etwa 10 Jahren hat, hat bei der Herstellung von Natriumhypochlorit jedoch nur eine Lebensdauer von 2-3 Monaten. Um die Lebensdauer zu verlängern, versucht man, die Beschichtung zu verdicken, aber die Wirkung ist sehr begrenzt, da die Beschichtung nach Erreichen einer bestimmten Dicke leicht abfällt, und dies kann den Nachteil der schlechten Reaktionsleistung der Titanelektrode nicht beheben.

Um die Lebensdauer und Leistung von Titananoden zu verbessern, hat man untersucht, wie man der Beschichtung Elemente der Platingruppe hinzufügen kann, und hat viele Anoden gefunden, die Iridium, Rhodium, Palladium, Platin und andere Elemente enthalten. Sie haben ihre eigenen Merkmale hinsichtlich der katalytischen Aktivität und der Lebensdauer. Obwohl Palladium die höchste Chlorevolutionsaktivität hat, wirkt es sich negativ auf die Lebensdauer der Anode aus, und die Titananode, die Iridium und Rhodium enthält, ist die Hauptrichtung der Entwicklung in der Zukunft, insbesondere die Anode mit Iridium. Sie hat eine gute Leistung, wird nicht passiviert und hat eine hohe Korrosionsbeständigkeit. Um eine langlebige Titananode zu entwickeln, muss es sich um eine Hochleistungs-Titananode handeln. Gegenwärtig sind die im In- und Ausland erfolgreich eingesetzten Titananoden im Wesentlichen iridiumhaltige Anoden.

Der größte Fortschritt bei Edelmetalloxidanoden in den letzten Jahren ist die Erfindung der Anode mit einer Mehrschichtstruktur, d. h. unter der aktiven Oberflächenschicht werden eine oder mehrere Zwischenschichten hinzugefügt. Der Zusatz der Zwischenschicht kann nicht nur das Eindringen von Sauerstoff während des Elektrolyseprozesses verhindern und die Passivierung der Matrix verlangsamen, sondern auch die Reaktionsselektivität der Anode verbessern und das Kontaktpotenzial zwischen der aktiven Oberflächenschicht und der Zinkmatrix verringern. Sie kann um das Mehrfache bis Zehnfache erhöht werden. Derzeit gibt es zwei häufig verwendete Zwischenschichten: Die eine ist die Zwischenschicht aus Platin, Iridium, Palladium, Germanium und anderen Edelmetalloxiden, die nicht leicht oxidiert werden, und einige nichtmetallische Elemente können ebenfalls hinzugefügt werden, und die andere ist die Zwischenschicht aus unedlen Metalloxiden, die häufigsten sind Sn-Sb- und Sn-Nb-Oxide, die von Zinn dominiert werden, die nicht nur die Rutil-Phase Struktur SnO2 ist nicht leicht zu oxidieren, sondern auch fügt Sb, Nb kann die Leitfähigkeit von Sno2, die erheblich verlangsamen kann die Oxidation von Titan-Basis und zur Verbesserung der elektrochemischen Leistung der Anode.