در قلمرو الکتروشیمی، واکنشهای الکتروشیمیایی شامل حرکت ناحیه سطح الکترود همراه با واکنشهای کاتالیزوری ناهمگن، شبیه به پدیدههای مشاهده شده در کاتالیز شیمیایی است. این فرآیند که به آن الکتروکاتالیز میگویند، شامل تغییر نرخها و انواع واکنش الکترود بسته به مواد بستر الکترود در یک الکترولیت خاص، تحت شرایط مازاد پتانسیل معادل است. انتخاب مواد الکترود مناسب به عنوان وسیله ای موثر برای افزایش کارایی واکنش های کاتالیزوری الکتروشیمیایی عمل می کند، زیرا مواد الکترود مختلف می توانند تغییرات قابل توجهی در سرعت واکنش الکتروشیمیایی ایجاد کنند.
یکی از کاربردهای قابل توجه روش الکتروشیمیایی در تصفیه مواد آلی مقاوم است که در آن ترکیبات آلی غیرقابل تجزیه زیستی می توانند به اشکال زیست تخریب پذیر تبدیل شوند. از آنجایی که نرخ تبدیل الکتروشیمیایی ترکیبات آلی به طور کلی کند است، چندین استراتژی برای بهبود فرآیند به کار گرفته شده است. این موارد شامل افزایش پتانسیل اضافی الکترود، افزایش سطح الکترود، انتخاب مواد برتر الکترود و بهبود ساختار الکترود است.
علاوه بر این، تحقیق در مورد الکترودهای چند جزئی در واکنش های الکتروشیمیایی مهم است. به عنوان مثال، طراحی یک آند Ti/SnO2·Sb2O3·MnO2/PbO2·MnO2 نمونه ای از استفاده از الکترودهای چند جزئی است. علت اصلی خرابی آند تیتانیوم در انتشار اکسیژن نوپای تولید شده توسط واکنش تکامل اکسیژن است که منجر به تشکیل یک لایه TiO2 غیر رسانا بر روی سطح تیتانیوم می شود. یک لایه فعال از PbO2MnO2 روی سطح الکترود اعمال می شود تا آند را فعال کند. علاوه بر این، برای کاهش انتشار اکسیژن نوپا به سطح تیتانیوم، یک لایه میانی از SnO2 · Sb2O3 · MnO2 بین ماتریس الکترود تیتانیوم و لایه فعال وارد می شود. این آند فعالیت الکتروکاتالیستی و پایداری الکتروشیمیایی بالایی را در طول تصفیه فاضلاب فنلی از خود نشان می دهد.
الکترود تیتانیوم به عنوان یک جزء حیاتی در ماشین های الکترولیز آب عمل می کند و به طور مستقیم بر کیفیت کلی دستگاه تأثیر می گذارد. انتخاب الکترودها به ماهیت خاص کار درگیر بستگی دارد. در زمینه تصفیه آب، الکترودهای فلزی باید چندین الزام اساسی را برآورده کنند:
هدایت الکتریکی عالی.
مقاومت در برابر خوردگی قوی.
استحکام مکانیکی قوی و عملکرد ماشینکاری.
طول عمر در عملیات.
نشان دادن عملکرد الکتروکاتالیستی خوب
به ویژه در فرآیندهای تصفیه آب مانند تشکیل آب یونیزه اسیدی و قلیایی از طریق الکترولیز آب، مواد اکسید کننده قوی مختلفی مانند O3، H2O2 و HCLO در آب وجود دارد. این امر مستلزم استفاده از الکترودهای کاربردی تخصصی است که قادر به تحمل چنین شرایطی هستند. پس از تحقیقات گسترده، شرکت ما یک الکترود طولانی مدت - الکترود پوشش داده شده با تیتانیوم - به طور خاص برای تصفیه آب طراحی کرده است. این الکترود شامل یک بستر تیتانیوم خالص است که با اکسیدهای فلزات نجیب از گروه پلاتین پوشیده شده است. عملکرد الکتروکاتالیستی بالا، مقاومت در برابر اکسیداسیون عالی و هدایت الکتریکی عالی را نشان می دهد.
از مزایای این آند می توان به موارد زیر اشاره کرد:
1. تیتانیوم دارای ویژگی هایی مانند سبک وزن، استحکام قابل توجه، مقاومت در برابر خوردگی و مقاومت استثنایی در برابر کلر مرطوب است که از سایر مواد فلزی پیشی می گیرد. به عنوان مثال، هنگامی که الکترولیز آب حاوی مقادیر کمی کلرید است، صفحات فولادی ضد زنگ مستعد ایجاد حفره هستند و در نتیجه طول عمر الکترود کاهش می یابد. با این حال، تیتانیوم با چنین مسائلی مواجه نیست.
2. گنجاندن انواع فلزات گرانبهای گروه پلاتین در پوشش، راندمان جریان بالا، رسانایی برتر، عملکرد الکتروکاتالیستی عالی، مقاومت در برابر اکسیداسیون قوی، طول عمر عملیاتی طولانی، و بهره وری انرژی را تضمین می کند.
3. عملکرد قطبیت مطلوب را نشان می دهد.
