Op het gebied van de elektrochemie omvatten elektrochemische reacties de beweging van het elektrodeoppervlak, vergezeld van heterogene katalytische reacties, vergelijkbaar met de verschijnselen die worden waargenomen bij chemische katalyse. Dit proces, ook wel elektrokatalyse genoemd, omvat de verandering van de elektrodereactiesnelheden en -typen, afhankelijk van de elektrodesubstraatmaterialen in een specifieke elektrolyt, onder gelijkwaardige overpotentiële omstandigheden. De keuze van geschikte elektrodematerialen dient als een effectief middel om de efficiëntie van elektrochemische katalytische reacties te verbeteren, aangezien verschillende elektrodematerialen aanzienlijke veranderingen in de elektrochemische reactiesnelheid kunnen veroorzaken.
Een opmerkelijke toepassing van de elektrochemische methode ligt in de behandeling van recalcitrant organisch materiaal, waarbij niet-biologisch afbreekbare organische verbindingen kunnen worden omgezet in biologisch afbreekbare vormen. Omdat de elektrochemische omzettingssnelheid van organische verbindingen over het algemeen laag is, worden verschillende strategieën gebruikt om het proces te verbeteren. Deze omvatten het vergroten van de overpotentiaal van de elektrode, het vergroten van het elektrodeoppervlak, het selecteren van superieure elektrodematerialen en het verbeteren van de elektrodestructuur.
Bovendien is onderzoek naar meercomponentenelektroden belangrijk bij elektrochemische reacties. Het ontwerp van een Ti/SnO2·Sb2O3·MnO2/PbO2·MnO2-anode illustreert bijvoorbeeld het gebruik van uit meerdere componenten bestaande elektroden. De belangrijkste oorzaak van het falen van de titaniumanode ligt in de diffusie van zuurstof in wording, geproduceerd door de zuurstofontwikkelingsreactie, wat leidt tot de vorming van een niet-geleidende TiO2-film op het titaniumoppervlak. Een actieve laag PbO2MnO2 wordt op het elektrodeoppervlak aangebracht om de anode te activeren. Om de diffusie van zuurstof in wording naar het titaniumoppervlak te verminderen, wordt bovendien een tussenlaag van SnO2·Sb2O3·MnO2 geïntroduceerd tussen de titaniumelektrodematrix en de actieve laag. Deze anode vertoont een hoge elektrokatalytische activiteit en elektrochemische stabiliteit tijdens de behandeling van fenolisch afvalwater.
De titaniumelektrode fungeert als een cruciaal onderdeel in waterelektrolysemachines en heeft een directe invloed op de algehele machinekwaliteit. De keuze van de elektroden hangt af van de specifieke aard van de werkzaamheden. Op het gebied van waterbehandeling moeten metalen elektroden aan verschillende fundamentele eisen voldoen:
Uitstekende elektrische geleidbaarheid.
Sterke corrosieweerstand.
Robuuste mechanische sterkte en bewerkingsprestaties.
Levensduur in gebruik.
Demonstreert goede elektrokatalytische prestaties.
Met name bij waterbehandelingsprocessen, zoals de vorming van zuur en alkalisch geïoniseerd water door middel van waterelektrolyse, komen verschillende krachtige oxiderende stoffen zoals O3, H2O2 en HCLO in het water voor. Dit maakt het gebruik van gespecialiseerde functionele elektroden noodzakelijk die dergelijke omstandigheden kunnen weerstaan. Na uitgebreid onderzoek heeft ons bedrijf een duurzame elektrode ontwikkeld – de met titanium gecoate elektrode – die speciaal is ontworpen voor waterbehandeling. Deze elektrode bestaat uit een zuiver titaniumsubstraat bedekt met edelmetaaloxiden uit de platinagroep. Het vertoont hoge elektrokatalytische prestaties, uitstekende oxidatieweerstand en superieure elektrische geleidbaarheid.
De voordelen van deze anode zijn als volgt:
1. Titanium bezit eigenschappen zoals lichtgewicht, opmerkelijke sterkte, corrosieweerstand en uitzonderlijke weerstand tegen nat chloor, en overtreft andere metalen materialen. Wanneer waterelektrolyse bijvoorbeeld sporenhoeveelheden chloride bevat, zijn roestvrijstalen platen gevoelig voor putjes, wat resulteert in een kortere levensduur van de elektrode. Titanium kent dergelijke problemen echter niet.
2. De opname van verschillende edelmetalen uit de platinagroep in de coating zorgt voor een hoge stroomefficiëntie, superieure geleidbaarheid, uitstekende elektrokatalytische prestaties, robuuste oxidatieweerstand, langere operationele levensduur en energie-efficiëntie.
3. Toont gunstige polariteitsprestaties.
