I elektrokjemiens rike involverer elektrokjemiske reaksjoner bevegelse av elektrodeoverflateregionen ledsaget av heterogene katalytiske reaksjoner, lik fenomenene observert i kjemisk katalyse. Referert til som elektrokatalyse, omfatter denne prosessen endring av elektrodereaksjonshastigheter og -typer avhengig av elektrodesubstratmaterialene i en spesifikk elektrolytt, under ekvivalente overpotensialforhold. Valget av passende elektrodematerialer tjener som et effektivt middel for å forbedre effektiviteten til elektrokjemiske katalytiske reaksjoner, da forskjellige elektrodematerialer kan indusere betydelige endringer i den elektrokjemiske reaksjonshastigheten.
En bemerkelsesverdig anvendelse av den elektrokjemiske metoden ligger i behandlingen av gjenstridig organisk materiale, der ikke-biologisk nedbrytbare organiske forbindelser kan omdannes til biologisk nedbrytbare former. Siden den elektrokjemiske konverteringshastigheten til organiske forbindelser generelt er langsom, brukes flere strategier for å forbedre prosessen. Disse inkluderer å øke elektrodeoverpotensialet, forbedre elektrodeoverflaten, velge overlegne elektrodematerialer og forbedre elektrodestrukturen.
Videre er forskning på flerkomponentelektroder viktig i elektrokjemiske reaksjoner. For eksempel, utformingen av en Ti/SnO2·Sb2O3·MnO2/PbO2·MnO2-anode eksemplifiserer bruken av flerkomponentelektroder. Den primære årsaken til titananodesvikt ligger i diffusjonen av begynnende oksygen produsert av oksygenutviklingsreaksjonen, noe som fører til dannelsen av en ikke-ledende TiO2-film på titanoverflaten. Et aktivt lag med PbO2MnO2 påføres elektrodeoverflaten for å aktivere anoden. I tillegg, for å redusere diffusjonen av begynnende oksygen til titanoverflaten, innføres et mellomlag av SnO2·Sb2O3·MnO2 mellom titanelektrodematrisen og det aktive laget. Denne anoden viser høy elektrokatalytisk aktivitet og elektrokjemisk stabilitet under behandlingen av fenolisk avløpsvann.
Titanelektroden fungerer som en kritisk komponent i vannelektrolysemaskiner, og påvirker den generelle maskinkvaliteten direkte. Valget av elektroder avhenger av den spesifikke arten av arbeidet som er involvert. Innen vannbehandling må metallelektroder oppfylle flere grunnleggende krav:
Utmerket elektrisk ledningsevne.
Sterk korrosjonsbestandighet.
Robust mekanisk styrke og maskineringsytelse.
Lang levetid i drift.
Viser god elektrokatalytisk ytelse.
Spesielt i vannbehandlingsprosesser som dannelse av syre og alkali ionisert vann gjennom vannelektrolyse, finnes forskjellige kraftige oksiderende stoffer som O3, H2O2 og HCLO i vannet. Dette nødvendiggjør bruk av spesialiserte funksjonelle elektroder som er i stand til å motstå slike forhold. Etter omfattende forskning har selskapet vårt utviklet en langvarig elektrode – den titanbelagte elektroden – spesielt designet for vannbehandling. Denne elektroden består av et rent titansubstrat belagt med edelmetalloksider fra platinagruppen. Den viser høy elektrokatalytisk ytelse, utmerket oksidasjonsmotstand og overlegen elektrisk ledningsevne.
Fordelene med denne anoden er som følger:
1. Titan har egenskaper som lett, bemerkelsesverdig styrke, korrosjonsbestandighet og eksepsjonell motstand mot vått klor, som overgår andre metallmaterialer. For eksempel, når vannelektrolyse inneholder spormengder av klorid, er rustfrie stålplater utsatt for groper, noe som resulterer i kortere elektrodelevetid. Titan møter imidlertid ikke slike problemer.
2. Inkluderingen av ulike platinagruppe edle metaller i belegget sikrer høy strømeffektivitet, overlegen ledningsevne, utmerket elektrokatalytisk ytelse, robust oksidasjonsmotstand, forlenget driftslevetid og energieffektivitet.
3. Viser gunstig polaritetsytelse.
