В областта на електрохимията електрохимичните реакции включват движение на повърхността на електрода, придружено от хетерогенни каталитични реакции, подобни на явленията, наблюдавани при химическата катализа. Наричан като електрокатализа, този процес обхваща промяната на скоростите и видовете реакции на електродите в зависимост от материалите на субстрата на електрода в рамките на конкретен електролит, при еквивалентни свръхпотенциални условия. Изборът на подходящи електродни материали служи като ефективно средство за повишаване на ефективността на електрохимичните каталитични реакции, тъй като различните електродни материали могат да предизвикат значителни промени в скоростта на електрохимичната реакция.
Едно забележително приложение на електрохимичния метод се крие в третирането на непокорна органична материя, при което небиоразградимите органични съединения могат да бъдат превърнати в биоразградими форми. Тъй като скоростта на електрохимично преобразуване на органичните съединения обикновено е бавна, се използват няколко стратегии за подобряване на процеса. Те включват увеличаване на свръхнапрежението на електрода, увеличаване на повърхността на електрода, избор на превъзходни материали за електрода и подобряване на структурата на електрода.
Освен това изследванията на многокомпонентни електроди са важни при електрохимичните реакции. Например дизайнът на Ti/SnO2·Sb2O3·MnO2/PbO2·MnO2 анод илюстрира използването на многокомпонентни електроди. Основната причина за повреда на титанов анод се крие в дифузията на зараждащия се кислород, произведен от реакцията на отделяне на кислород, което води до образуването на непроводим TiO2 филм върху титанова повърхност. Активен слой PbO2MnO2 се нанася върху повърхността на електрода, за да активира анода. Освен това, за да се намали дифузията на зараждащ се кислород към повърхността на титания, междинен слой от SnO2·Sb2O3·MnO2 се въвежда между матрицата на титановия електрод и активния слой. Този анод проявява висока електрокаталитична активност и електрохимична стабилност по време на третирането на фенолни отпадъчни води.
Титановият електрод служи като критичен компонент в машините за водна електролиза, като пряко влияе върху цялостното качество на машината. Изборът на електроди зависи от специфичния характер на извършваната работа. В областта на пречистването на водата металните електроди трябва да отговарят на няколко основни изисквания:
Отлична електропроводимост.
Силна устойчивост на корозия.
Здрава механична якост и производителност на обработка.
Дълготрайност в експлоатация.
Демонстриране на добра електрокаталитична производителност.
По-специално при процеси на пречистване на вода, като образуване на киселинна и алкална йонизирана вода чрез водна електролиза, във водата съществуват различни мощни окисляващи вещества като O3, H2O2 и HCLO. Това налага използването на специализирани функционални електроди, способни да издържат на подобни условия. След задълбочени изследвания нашата компания разработи дълготраен електрод – електродът с титаниево покритие – специално проектиран за пречистване на вода. Този електрод се състои от чист титанов субстрат, покрит с оксиди на благородни метали от групата на платината. Той показва висока електрокаталитична производителност, отлична устойчивост на окисление и превъзходна електрическа проводимост.
Предимствата на този анод са следните:
1. Титанът притежава характеристики като леко тегло, забележителна здравина, устойчивост на корозия и изключителна устойчивост на мокър хлор, надминавайки други метални материали. Например, когато водната електролиза съдържа следи от хлорид, плочите от неръждаема стомана са склонни към образуване на дупки, което води до съкращаване на живота на електродите. Титанът обаче не среща такива проблеми.
2. Включването на различни благородни метали от платиновата група в покритието гарантира висока ефективност на тока, превъзходна проводимост, отлична електрокаталитична производителност, стабилна устойчивост на окисление, удължен експлоатационен живот и енергийна ефективност.
3. Демонстрира благоприятна полярност.
