2025-07-11 07:34:11
鈦電極是以鈦為基體,通過表面改性處理制備而成的電極材料。鈦作為一種具有高比強度、良好耐腐蝕性的金屬,為電極提供了穩(wěn)定的機械支撐。在電極制備過程中,通常會在鈦基體表面涂覆一層或多層具有電催化活性的物質(zhì),如金屬氧化物、貴金屬等。這些活性涂層能夠明顯改變電極的電化學(xué)性能,使其具備特定的電催化功能,從而在不同的電化學(xué)過程中發(fā)揮作用。例如,在氯堿工業(yè)中,鈦電極的使用大幅提高了電解效率和產(chǎn)品質(zhì)量,推動了行業(yè)的發(fā)展。鈦電極的出現(xiàn),為眾多需要高效、穩(wěn)定電極材料的領(lǐng)域提供了新的解決方案。
鋁電極電絮凝處理含油廢水,SS去除率>90%。吉林海水淡化電極
循環(huán)水系統(tǒng)中微生物滋生會導(dǎo)致生物粘泥、管道腐蝕和換熱效率下降,電極電化學(xué)技術(shù)可通過原位生成殺菌劑(如活性氯、臭氧和羥基自由基)實現(xiàn)高效消毒。以鈦基涂層電極(Ti/RuO?-IrO?)為例,在含氯循環(huán)水中電解產(chǎn)生次氯酸(HClO),當有效氯濃度維持在0.5-2 mg/L時,對異養(yǎng)菌的殺滅率超過99.9%。相比傳統(tǒng)化學(xué)加藥(如二氧化氯),電化學(xué)法具有精細控量、無藥劑殘留的優(yōu)勢。系統(tǒng)設(shè)計需考慮電流密度(通常1-5 mA/cm?)、流速(>0.5 m/s防止結(jié)垢)和電極壽命(涂層穩(wěn)定性>5年)。某石化廠案例顯示,該技術(shù)使殺菌成本降低40%,且避免了化學(xué)藥劑對設(shè)備的腐蝕風(fēng)險。江西工業(yè)電極除硬電化學(xué)技術(shù)使生物膜厚度從500μm降至50μm。
電極氧化反應(yīng)遵循電化學(xué)熱力學(xué)原理,可用能斯特方程描述電極電位與反應(yīng)物濃度的關(guān)系。以鐵電極為例,其氧化反應(yīng)Fe→Fe??+2e?的標準電極電位為-0.44V(vs SHE)。當系統(tǒng)電位超過該值,熱力學(xué)上即可發(fā)生自發(fā)氧化。在實際水系統(tǒng)中,溶解氧的存在會顯著提高氧化電位,例如O?+2H?O+4e?→4OH?反應(yīng)的標準電位達+0.40V,二者耦合構(gòu)成腐蝕電池。溫度每升高10℃,氧化反應(yīng)速率通常提高1.5-2倍,這對高溫循環(huán)水系統(tǒng)的電極選材提出更高要求。
鈦電極突出的特性之一便是明顯的耐腐蝕性。鈦在空氣中極易與氧結(jié)合,形成一層致密且穩(wěn)定的氧化膜,這層氧化膜能有效阻止鈦基體進一步被腐蝕。在多種強腐蝕性介質(zhì)中,如鹽酸、硫酸、硝酸等,普通金屬電極可能迅速被腐蝕破壞,而鈦電極憑借其表面的氧化膜,能夠長時間穩(wěn)定工作。即使在高濃度、高溫的腐蝕性溶液中,鈦電極依然能保持良好的物理和化學(xué)性能。例如,在濕法冶金領(lǐng)域,鈦電極可用于處理含大量酸、堿和重金屬離子的溶液,其耐腐蝕性使得電極壽命大幅延長,減少了設(shè)備維護和更換成本,提高了生產(chǎn)效率。電化學(xué)氧化降藥物完全無殘留。
農(nóng)藥廢水(如有機磷、三嗪類)具有高毒性和持久性,電氧化技術(shù)能針對性斷裂其關(guān)鍵官能團(如P=S、C-Cl鍵)。以毒死蜱為例,BDD電極在pH=3條件下處理2小時,脫氯率>90%,且產(chǎn)物急性毒性明顯降低。優(yōu)化策略包括:①添加Fe??引發(fā)類Fenton反應(yīng)(電-Fenton),加速·OH生成;②采用流化床電極增強傳質(zhì);③控制電流密度(10-15 mA/cm?)以避免過度析氧副反應(yīng)。實際應(yīng)用中需關(guān)注農(nóng)藥轉(zhuǎn)化中間體的生態(tài)風(fēng)險,建議結(jié)合生物毒性測試指導(dǎo)工藝參數(shù)選擇。電化學(xué)方法處理成本低于傳統(tǒng)工藝。江西工業(yè)電極除硬
電化學(xué)氧化分解PFOA脫氟率>99%。吉林海水淡化電極
微電極的工作面積十分微小,其電極面積大小界限雖不十分嚴格,但這種小尺寸特性賦予了它獨特優(yōu)勢。一方面,微電極實現(xiàn)了電極的微型化,在一些對空間要求極高的微納器件或生物體內(nèi)檢測場景中,能輕松適配。另一方面,在電化學(xué)分析中,盡管整個電極并非微型化,但其極小的工作面積可使電極反應(yīng)時發(fā)生明顯的極化作用。通過微電極指示出的擴散電流與離子濃度存在線性關(guān)系,借此可精確測知溶液中離子的濃度,在痕量分析等方面表現(xiàn)出色。吉林海水淡化電極