W dziedzinie elektrochemii reakcje elektrochemiczne obejmują ruch obszaru powierzchni elektrody, któremu towarzyszą heterogeniczne reakcje katalityczne, podobne do zjawisk obserwowanych w katalizie chemicznej. Proces ten, nazywany elektrokatalizą, obejmuje zmianę szybkości i rodzaju reakcji elektrody w zależności od materiałów podłoża elektrody w określonym elektrolicie, w równoważnych warunkach nadpotencjału. Wybór odpowiednich materiałów elektrodowych służy jako skuteczny sposób na zwiększenie wydajności elektrochemicznych reakcji katalitycznych, ponieważ różne materiały elektrod mogą powodować znaczące zmiany w szybkości reakcji elektrochemicznej.
Godnym uwagi zastosowaniem metody elektrochemicznej jest obróbka opornej materii organicznej, podczas której niebiodegradowalne związki organiczne można przekształcić w formy biodegradowalne. Ponieważ stopień konwersji elektrochemicznej związków organicznych jest na ogół powolny, stosuje się kilka strategii w celu ulepszenia procesu. Obejmują one zwiększenie nadpotencjału elektrody, zwiększenie pola powierzchni elektrody, wybór lepszych materiałów elektrody i ulepszenie struktury elektrody.
Ponadto badania nad elektrodami wieloskładnikowymi są ważne w reakcjach elektrochemicznych. Na przykład konstrukcja anody Ti/SnO2·Sb2O3·MnO2/PbO2·MnO2 stanowi przykład zastosowania elektrod wieloskładnikowych. Główną przyczyną uszkodzenia anody tytanowej jest dyfuzja powstającego tlenu wytwarzanego w reakcji wydzielania się tlenu, co prowadzi do powstania nieprzewodzącej warstwy TiO2 na powierzchni tytanu. Na powierzchnię elektrody nakładana jest aktywna warstwa PbO2MnO2 w celu aktywacji anody. Dodatkowo, aby ograniczyć dyfuzję powstającego tlenu do powierzchni tytanu, pomiędzy tytanową matrycą elektrody a warstwą aktywną wprowadza się warstwę pośrednią SnO2·Sb2O3·MnO2. Anoda ta wykazuje wysoką aktywność elektrokatalityczną i stabilność elektrochemiczną podczas oczyszczania ścieków fenolowych.
Elektroda tytanowa służy jako kluczowy element maszyn do elektrolizy wody, bezpośrednio wpływając na ogólną jakość maszyny. Dobór elektrod zależy od specyfiki wykonywanej pracy. W dziedzinie uzdatniania wody elektrody metalowe muszą spełniać kilka podstawowych wymagań:
Doskonała przewodność elektryczna.
Silna odporność na korozję.
Solidna wytrzymałość mechaniczna i wydajność obróbki.
Trwałość w działaniu.
Wykazuje dobrą wydajność elektrokatalityczną.
Szczególnie w procesach uzdatniania wody, takich jak tworzenie kwaśnej i zasadowej wody zjonizowanej poprzez elektrolizę wody, w wodzie występują różne silne substancje utleniające, takie jak O3, H2O2 i HCLO. Wymaga to stosowania specjalistycznych elektrod funkcjonalnych, które są w stanie wytrzymać takie warunki. Po szeroko zakrojonych badaniach nasza firma opracowała trwałą elektrodę – elektrodę pokrytą tytanem – specjalnie zaprojektowaną do uzdatniania wody. Elektroda ta składa się z podłoża z czystego tytanu pokrytego tlenkami metali szlachetnych z grupy platynowców. Wykazuje wysoką wydajność elektrokatalityczną, doskonałą odporność na utlenianie i doskonałą przewodność elektryczną.
Zalety tej anody są następujące:
1. Tytan posiada takie cechy, jak lekkość, niezwykła wytrzymałość, odporność na korozję i wyjątkowa odporność na mokry chlor, przewyższając inne materiały metalowe. Na przykład, gdy elektroliza wody zawiera śladowe ilości chlorków, płyty ze stali nierdzewnej są podatne na wżery, co powoduje skrócenie żywotności elektrod. Jednak tytan nie napotyka takich problemów.
2. Dodanie do powłoki różnych metali szlachetnych z grupy platynowców zapewnia wysoką wydajność prądową, doskonałą przewodność, doskonałe działanie elektrokatalityczne, solidną odporność na utlenianie, wydłużoną żywotność i efektywność energetyczną.
3. Wykazuje korzystną polaryzację.
