Inom elektrokemin involverar elektrokemiska reaktioner förflyttning av elektrodens ytregion åtföljd av heterogena katalytiska reaktioner, liknande de fenomen som observeras vid kemisk katalys. Denna process, som kallas elektrokatalys, omfattar ändring av elektrodreaktionshastigheter och -typer beroende på elektrodsubstratmaterialen i en specifik elektrolyt, under ekvivalenta överpotentialförhållanden. Valet av lämpliga elektrodmaterial tjänar som ett effektivt medel för att förbättra effektiviteten av elektrokemiska katalytiska reaktioner, eftersom olika elektrodmaterial kan inducera betydande förändringar i den elektrokemiska reaktionshastigheten.
En anmärkningsvärd tillämpning av den elektrokemiska metoden ligger i behandlingen av motsträviga organiskt material, där icke biologiskt nedbrytbara organiska föreningar kan omvandlas till biologiskt nedbrytbara former. Eftersom den elektrokemiska omvandlingshastigheten för organiska föreningar i allmänhet är långsam, används flera strategier för att förbättra processen. Dessa inkluderar ökning av elektrodöverpotentialen, förbättring av elektrodens ytarea, val av överlägsna elektrodmaterial och förbättring av elektrodstrukturen.
Vidare är forskning om flerkomponentelektroder viktig vid elektrokemiska reaktioner. Till exempel exemplifierar utformningen av en Ti/SnO2·Sb2O3·MnO2/PbO2·MnO2-anod användningen av flerkomponentelektroder. Den primära orsaken till misslyckande av titananod ligger i diffusionen av syre som bildas vid syreutvecklingsreaktionen, vilket leder till bildandet av en icke-ledande TiO2-film på titanytan. Ett aktivt lager av PbO2MnO2 appliceras på elektrodytan för att aktivera anoden. Dessutom, för att reducera diffusionen av begynnande syre till titanytan, införs ett mellanskikt av SnO2·Sb2O3·MnO2 mellan titanelektrodmatrisen och det aktiva skiktet. Denna anod uppvisar hög elektrokatalytisk aktivitet och elektrokemisk stabilitet under behandlingen av fenoliskt avloppsvatten.
Titanelektroden fungerar som en kritisk komponent i vattenelektrolysmaskiner, vilket direkt påverkar maskinens totala kvalitet. Valet av elektroder beror på den specifika karaktären av det inblandade arbetet. Inom området för vattenbehandling måste metallelektroder uppfylla flera grundläggande krav:
Utmärkt elektrisk ledningsförmåga.
Stark korrosionsbeständighet.
Robust mekanisk styrka och bearbetningsprestanda.
Lång livslängd i drift.
Uppvisar god elektrokatalytisk prestanda.
Speciellt vid vattenbehandlingsprocesser som bildning av surt och alkalijoniserat vatten genom vattenelektrolys, finns olika potenta oxiderande ämnen som O3, H2O2 och HCLO i vattnet. Detta kräver användning av specialiserade funktionella elektroder som kan motstå sådana förhållanden. Efter omfattande forskning har vårt företag utvecklat en långvarig elektrod – den titanbelagda elektroden – speciellt designad för vattenbehandling. Denna elektrod består av ett rent titansubstrat belagt med ädelmetalloxider från platinagruppen. Den uppvisar hög elektrokatalytisk prestanda, utmärkt oxidationsbeständighet och överlägsen elektrisk ledningsförmåga.
Fördelarna med denna anod är följande:
1. Titan har egenskaper som lätt, anmärkningsvärd styrka, korrosionsbeständighet och exceptionell motståndskraft mot vått klor, vilket överträffar andra metallmaterial. Till exempel, när vattenelektrolys innehåller spårmängder av klorid, är rostfria stålplåtar benägna att få gropbildning, vilket resulterar i förkortad elektrodlivslängd. Men titan stöter inte på sådana problem.
2. Inkluderandet av olika ädelmetaller från platinagruppen i beläggningen säkerställer hög strömeffektivitet, överlägsen ledningsförmåga, utmärkt elektrokatalytisk prestanda, robust oxidationsbeständighet, förlängd livslängd och energieffektivitet.
3. Uppvisar gynnsam polaritetsprestanda.
