В области электрохимии электрохимические реакции включают движение области поверхности электрода, сопровождающееся гетерогенными каталитическими реакциями, подобными явлениям, наблюдаемым в химическом катализе. Этот процесс, называемый электрокатализом, включает в себя изменение скорости и типа электродных реакций в зависимости от материалов подложки электрода в конкретном электролите в эквивалентных условиях перенапряжения. Выбор подходящих материалов электродов служит эффективным средством повышения эффективности электрохимических каталитических реакций, поскольку различные материалы электродов могут вызывать значительные изменения скорости электрохимической реакции.
Одним из примечательных применений электрохимического метода является обработка неподатливых органических веществ, при которой небиоразлагаемые органические соединения могут быть преобразованы в биоразлагаемые формы. Поскольку скорость электрохимической конверсии органических соединений обычно низкая, для улучшения процесса используется несколько стратегий. К ним относятся увеличение перенапряжения электрода, увеличение площади поверхности электрода, выбор лучших материалов для электродов и улучшение структуры электродов.
Кроме того, исследования многокомпонентных электродов важны для электрохимических реакций. Например, конструкция анода Ti/SnO2·Sb2O3·MnO2/PbO2·MnO2 является примером использования многокомпонентных электродов. Основная причина выхода из строя титанового анода заключается в диффузии образующегося кислорода, образующегося в результате реакции выделения кислорода, что приводит к образованию непроводящей пленки TiO2 на поверхности титана. На поверхность электрода наносится активный слой PbO2MnO2 для активации анода. Кроме того, для уменьшения диффузии образующегося кислорода к поверхности титана между матрицей титанового электрода и активным слоем вводится промежуточный слой SnO2·Sb2O3·MnO2. Этот анод проявляет высокую электрокаталитическую активность и электрохимическую стабильность при очистке фенольных сточных вод.
Титановый электрод служит важнейшим компонентом в машинах для электролиза воды, напрямую влияя на общее качество машины. Выбор электродов зависит от специфики выполняемых работ. В области водоподготовки металлические электроды должны отвечать нескольким фундаментальным требованиям:
Отличная электропроводность.
Сильная коррозионная стойкость.
Надежная механическая прочность и производительность обработки.
Долговечность в эксплуатации.
Демонстрация хороших электрокаталитических характеристик.
В частности, в процессах очистки воды, таких как образование кислотной и щелочной ионизированной воды посредством электролиза воды, в воде присутствуют различные сильные окислительные вещества, такие как O3, H2O2 и HCLO. Это обусловливает необходимость использования специализированных функциональных электродов, способных выдерживать подобные условия. После обширных исследований наша компания разработала долговечный электрод – электрод с титановым покрытием, специально разработанный для очистки воды. Этот электрод состоит из подложки из чистого титана, покрытой оксидами благородных металлов платиновой группы. Он демонстрирует высокие электрокаталитические характеристики, отличную стойкость к окислению и превосходную электропроводность.
Преимущества этого анода заключаются в следующем:
1. Титан обладает такими свойствами, как легкий вес, исключительная прочность, коррозионная стойкость и исключительная устойчивость к влажному хлору, превосходящая другие металлические материалы. Например, когда электролиз воды содержит следовые количества хлоридов, пластины из нержавеющей стали склонны к образованию язв, что приводит к сокращению срока службы электродов. Однако титан не сталкивается с такими проблемами.
2. Включение в покрытие различных драгоценных металлов платиновой группы обеспечивает высокий выход по току, превосходную проводимость, отличные электрокаталитические характеристики, надежную стойкость к окислению, увеличенный срок службы и энергоэффективность.
3. Демонстрирует благоприятную полярность.
