Inden for elektrokemi involverer elektrokemiske reaktioner bevægelse af elektrodeoverfladeregionen ledsaget af heterogene katalytiske reaktioner, svarende til de fænomener, der observeres i kemisk katalyse. Benævnt elektrokatalyse omfatter denne proces ændring af elektrodereaktionshastigheder og -typer afhængigt af elektrodesubstratmaterialerne i en specifik elektrolyt under ækvivalente overpotentialeforhold. Valget af passende elektrodematerialer tjener som et effektivt middel til at øge effektiviteten af elektrokemiske katalytiske reaktioner, da forskellige elektrodematerialer kan inducere betydelige ændringer i den elektrokemiske reaktionshastighed.
En bemærkelsesværdig anvendelse af den elektrokemiske metode ligger i behandlingen af genstridigt organisk materiale, hvor ikke-bionedbrydelige organiske forbindelser kan omdannes til bionedbrydelige former. Da den elektrokemiske omdannelseshastighed af organiske forbindelser generelt er langsom, anvendes flere strategier til at forbedre processen. Disse omfatter forøgelse af elektrodeoverpotentialet, forbedring af elektrodeoverfladearealet, valg af overlegne elektrodematerialer og forbedring af elektrodestrukturen.
Desuden er forskning i multi-komponent elektroder vigtig i elektrokemiske reaktioner. For eksempel eksemplificerer designet af en Ti/SnO2·Sb2O3·MnO2/PbO2·MnO2-anode brugen af flerkomponentelektroder. Den primære årsag til titaniumanodesvigt ligger i diffusionen af begyndende oxygen produceret af oxygenudviklingsreaktionen, hvilket fører til dannelsen af en ikke-ledende TiO2-film på titaniumoverfladen. Et aktivt lag af PbO2MnO2 påføres elektrodeoverfladen for at aktivere anoden. Derudover indføres et mellemlag af SnO2·Sb2O3·MnO2 mellem titaniumelektrodematrixen og det aktive lag for at reducere diffusionen af begyndende oxygen til titaniumoverfladen. Denne anode udviser høj elektrokatalytisk aktivitet og elektrokemisk stabilitet under behandlingen af phenolisk spildevand.
Titaniumelektroden fungerer som en kritisk komponent i vandelektrolysemaskiner, der direkte påvirker den overordnede maskinkvalitet. Valget af elektroder afhænger af den specifikke karakter af det involverede arbejde. Inden for vandbehandling skal metalelektroder opfylde flere grundlæggende krav:
Fremragende elektrisk ledningsevne.
Stærk korrosionsbestandighed.
Robust mekanisk styrke og bearbejdningsydelse.
Lang levetid i drift.
Demonstrerer god elektrokatalytisk ydeevne.
Især i vandbehandlingsprocesser, såsom dannelse af syre og alkali ioniseret vand gennem vandelektrolyse, findes forskellige kraftige oxiderende stoffer som O3, H2O2 og HCLO i vandet. Dette nødvendiggør brugen af specialiserede funktionelle elektroder, der er i stand til at modstå sådanne forhold. Efter omfattende forskning har vores virksomhed udviklet en langtidsholdbar elektrode – den titaniumbelagte elektrode – specielt designet til vandbehandling. Denne elektrode består af et rent titaniumsubstrat belagt med ædelmetaloxider fra platingruppen. Det udviser høj elektrokatalytisk ydeevne, fremragende oxidationsmodstand og overlegen elektrisk ledningsevne.
Fordelene ved denne anode er som følger:
1. Titanium besidder egenskaber som letvægt, bemærkelsesværdig styrke, korrosionsbestandighed og enestående modstandsdygtighed over for vådt klor, der overgår andre metalmaterialer. Når vandelektrolyse f.eks. indeholder spormængder af klorid, er plader af rustfrit stål tilbøjelige til at danne gruber, hvilket resulterer i kortere elektrodelevetid. Titanium støder dog ikke på sådanne problemer.
2. Inkluderingen af forskellige platingruppe ædelmetaller i belægningen sikrer høj strømeffektivitet, overlegen ledningsevne, fremragende elektrokatalytisk ydeevne, robust oxidationsmodstand, forlænget driftslevetid og energieffektivitet.
3. Udviser gunstig polaritetsydelse.
