V oblasti elektrochemie zahrnují elektrochemické reakce pohyb oblasti povrchu elektrody doprovázený heterogenními katalytickými reakcemi, podobnými jevům pozorovaným při chemické katalýze. Tento proces, označovaný jako elektrokatalýza, zahrnuje změnu rychlostí a typů elektrodových reakcí v závislosti na materiálech elektrodových substrátů v konkrétním elektrolytu za ekvivalentních podmínek nadměrného potenciálu. Výběr vhodných materiálů elektrod slouží jako účinný prostředek ke zvýšení účinnosti elektrochemických katalytických reakcí, protože různé materiály elektrod mohou vyvolat významné změny v rychlosti elektrochemické reakce.
Jedna pozoruhodná aplikace elektrochemické metody spočívá ve zpracování odolné organické hmoty, kde biologicky nerozložitelné organické sloučeniny mohou být převedeny na biologicky odbouratelné formy. Protože rychlost elektrochemické konverze organických sloučenin je obecně pomalá, používá se ke zlepšení procesu několik strategií. Patří mezi ně zvýšení elektrodového nadpotenciálu, zvětšení plochy povrchu elektrody, výběr lepších materiálů elektrod a zlepšení struktury elektrody.
Dále je v elektrochemických reakcích důležitý výzkum vícesložkových elektrod. Například konstrukce anody Ti/Sn02·Sb2O3·MnO2/Pb02·Mn02 je příkladem použití vícesložkových elektrod. Primární příčina selhání titanové anody spočívá v difúzi vznikajícího kyslíku produkovaného reakcí na vývoj kyslíku, což vede k vytvoření nevodivého filmu TiO2 na povrchu titanu. Na povrch elektrody je nanesena aktivní vrstva PbO2MnO2 pro aktivaci anody. Navíc, aby se snížila difúze vznikajícího kyslíku k povrchu titanu, je mezi matrici titanové elektrody a aktivní vrstva vložena mezilehlá vrstva Sn02.Sb203.Mn02. Tato anoda vykazuje vysokou elektrokatalytickou aktivitu a elektrochemickou stabilitu během čištění fenolických odpadních vod.
Titanová elektroda slouží jako kritická součást ve strojích na elektrolýzu vody a přímo ovlivňuje celkovou kvalitu stroje. Výběr elektrod závisí na specifické povaze související práce. V oblasti úpravy vody musí kovové elektrody splňovat několik základních požadavků:
Vynikající elektrická vodivost.
Silná odolnost proti korozi.
Robustní mechanická pevnost a výkon při obrábění.
Dlouhá životnost v provozu.
Vykazuje dobrý elektrokatalytický výkon.
Zejména v procesech úpravy vody, jako je tvorba kyselé a zásadité ionizované vody prostřednictvím elektrolýzy vody, existují ve vodě různé silné oxidační látky jako O3, H2O2 a HCLO. To vyžaduje použití specializovaných funkčních elektrod schopných odolat takovým podmínkám. Po rozsáhlém výzkumu naše společnost vyvinula elektrodu s dlouhou životností – titanem potaženou elektrodu – speciálně určenou pro úpravu vody. Tato elektroda se skládá z čistého titanového substrátu potaženého oxidy ušlechtilých kovů ze skupiny platiny. Vykazuje vysoký elektrokatalytický výkon, vynikající odolnost proti oxidaci a vynikající elektrickou vodivost.
Výhody této anody jsou následující:
1. Titan má vlastnosti, jako je lehkost, pozoruhodná pevnost, odolnost proti korozi a výjimečná odolnost vůči mokrému chlóru, které předčí ostatní kovové materiály. Například, když elektrolýza vody obsahuje stopová množství chloridu, desky z nerezové oceli jsou náchylné k důlkové korozi, což má za následek zkrácení životnosti elektrod. Titan se však s takovými problémy nesetká.
2. Zahrnutí různých drahých kovů platinové skupiny do povlaku zajišťuje vysokou proudovou účinnost, vynikající vodivost, vynikající elektrokatalytický výkon, robustní odolnost proti oxidaci, prodlouženou provozní životnost a energetickou účinnost.
3. Prokazuje příznivou polaritu.
