У сфері електрохімії електрохімічні реакції включають рух поверхні електрода, що супроводжується гетерогенними каталітичними реакціями, подібними до явищ, що спостерігаються при хімічному каталізі. Цей процес, званий електрокаталізом, охоплює зміну швидкості та типів електродних реакцій залежно від матеріалів підкладки електрода в конкретному електроліті за еквівалентних умов перенапруги. Вибір відповідних електродних матеріалів є ефективним засобом підвищення ефективності електрохімічних каталітичних реакцій, оскільки різні електродні матеріали можуть викликати значні зміни в швидкості електрохімічної реакції.
Одне з помітних застосувань електрохімічного методу полягає в обробці стійкої органіки, де органічні сполуки, які не піддаються біологічному розкладанню, можуть бути перетворені в форми, що піддаються біологічному розкладанню. Оскільки швидкість електрохімічного перетворення органічних сполук, як правило, низька, для покращення процесу використовується кілька стратегій. Вони включають збільшення електродного перенапруги, збільшення площі поверхні електрода, вибір кращих електродних матеріалів і покращення структури електрода.
Крім того, дослідження багатокомпонентних електродів важливі в електрохімічних реакціях. Наприклад, конструкція анода Ti/SnO2·Sb2O3·MnO2/PbO2·MnO2 є прикладом використання багатокомпонентних електродів. Основна причина виходу з ладу титанового анода полягає в дифузії вихідного кисню, що утворюється в результаті реакції виділення кисню, що призводить до утворення непровідної плівки TiO2 на поверхні титану. Для активації анода на поверхню електрода нанесено активний шар PbO2MnO2. Крім того, щоб зменшити дифузію утвореного кисню до поверхні титану, між матрицею титанового електрода та активним шаром введено проміжний шар SnO2·Sb2O3·MnO2. Цей анод демонструє високу електрокаталітичну активність і електрохімічну стабільність під час очищення фенольних стічних вод.
Титановий електрод є важливим компонентом у машинах для електролізу води, безпосередньо впливаючи на загальну якість машини. Вибір електродів залежить від специфіки виконуваної роботи. У сфері водопідготовки металеві електроди повинні відповідати декільком основним вимогам:
Відмінна електропровідність.
Сильна стійкість до корозії.
Надійна механічна міцність і продуктивність обробки.
Довговічність в експлуатації.
Демонструє хороші електрокаталітичні характеристики.
Зокрема, у таких процесах очищення води, як утворення іонізованої кислотою та лугом води за допомогою електролізу води, у воді присутні різні сильнодіючі окислювачі, такі як O3, H2O2 та HCLO. Це вимагає використання спеціалізованих функціональних електродів, здатних витримувати такі умови. Після значних досліджень наша компанія розробила довговічний електрод – електрод з титановим покриттям – спеціально розроблений для очищення води. Цей електрод складається з підкладки з чистого титану, покритої оксидами благородних металів платинової групи. Він демонструє високу електрокаталітичну продуктивність, чудову стійкість до окислення та чудову електропровідність.
Переваги цього анода полягають в наступному:
1. Титан має такі властивості, як легкість, надзвичайна міцність, стійкість до корозії та виняткова стійкість до вологого хлору, перевершуючи інші металеві матеріали. Наприклад, коли електроліз води містить незначну кількість хлориду, пластини з нержавіючої сталі схильні до утворення точок, що призводить до скорочення терміну служби електродів. Однак титан не стикається з такими проблемами.
2. Включення різних дорогоцінних металів платинової групи в покриття забезпечує високу ефективність по струму, чудову провідність, відмінні електрокаталітичні характеристики, міцну стійкість до окислення, подовжений термін експлуатації та енергоефективність.
3. Демонструє сприятливі характеристики полярності.
