U području elektrokemije, elektrokemijske reakcije uključuju kretanje područja površine elektrode popraćeno heterogenim katalitičkim reakcijama, sličnim pojavama opaženim u kemijskoj katalizi. Ovaj proces, koji se naziva elektrokataliza, obuhvaća promjenu brzina reakcije elektrode i tipova ovisno o materijalima supstrata elektrode unutar specifičnog elektrolita, pod ekvivalentnim uvjetima prenapona. Odabir odgovarajućih materijala za elektrode služi kao učinkovito sredstvo za povećanje učinkovitosti elektrokemijskih katalitičkih reakcija, jer različiti materijali za elektrode mogu izazvati značajne promjene u brzini elektrokemijske reakcije.
Jedna značajna primjena elektrokemijske metode leži u obradi neposlušne organske tvari, pri čemu se organski spojevi koji nisu biorazgradivi mogu pretvoriti u biorazgradive oblike. Budući da je stopa elektrokemijske konverzije organskih spojeva općenito spora, koristi se nekoliko strategija za poboljšanje procesa. To uključuje povećanje prenapona elektrode, povećanje površine elektrode, odabir vrhunskih materijala za elektrodu i poboljšanje strukture elektrode.
Nadalje, istraživanje višekomponentnih elektroda važno je u elektrokemijskim reakcijama. Na primjer, dizajn Ti/SnO2·Sb2O3·MnO2/PbO2·MnO2 anode primjer je upotrebe višekomponentnih elektroda. Primarni uzrok kvara titanijske anode leži u difuziji nascentnog kisika proizvedenog reakcijom oslobađanja kisika, što dovodi do stvaranja nevodljivog TiO2 filma na površini titana. Aktivni sloj PbO2MnO2 nanosi se na površinu elektrode da aktivira anodu. Dodatno, kako bi se smanjila difuzija nascentnog kisika na površinu titana, međusloj SnO2·Sb2O3·MnO2 uveden je između matrice titanske elektrode i aktivnog sloja. Ova anoda pokazuje visoku elektrokatalitičku aktivnost i elektrokemijsku stabilnost tijekom obrade fenolnih otpadnih voda.
Titanska elektroda služi kao kritična komponenta u strojevima za elektrolizu vode, izravno utječući na ukupnu kvalitetu stroja. Odabir elektroda ovisi o specifičnoj prirodi posla. U području obrade vode, metalne elektrode moraju ispunjavati nekoliko temeljnih zahtjeva:
Izvrsna električna vodljivost.
Jaka otpornost na koroziju.
Robusna mehanička čvrstoća i izvedba strojne obrade.
Dugovječnost u radu.
Pokazuje dobre elektrokatalitičke performanse.
Osobito u procesima obrade vode kao što je stvaranje kisele i alkalne ionizirane vode elektrolizom vode, u vodi postoje razne jake oksidirajuće tvari poput O3, H2O2 i HCLO. To zahtijeva upotrebu specijaliziranih funkcionalnih elektroda koje mogu podnijeti takve uvjete. Nakon opsežnog istraživanja, naša je tvrtka razvila dugotrajnu elektrodu – elektrodu presvučenu titanom – posebno dizajniranu za obradu vode. Ova se elektroda sastoji od podloge od čistog titana presvučene oksidima plemenitih metala iz skupine platine. Pokazuje visoku elektrokatalitičku učinkovitost, izvrsnu otpornost na oksidaciju i vrhunsku električnu vodljivost.
Prednosti ove anode su sljedeće:
1. Titan posjeduje atribute poput male težine, izuzetne čvrstoće, otpornosti na koroziju i izuzetne otpornosti na mokri klor, nadmašujući druge metalne materijale. Na primjer, kada elektroliza vode sadrži kloride u tragovima, ploče od nehrđajućeg čelika sklone su jamičastoj točki, što rezultira skraćenim životnim vijekom elektroda. Međutim, titan se ne susreće s takvim problemima.
2. Uključivanje različitih plemenitih metala platinske skupine u premaz osigurava visoku strujnu učinkovitost, vrhunsku vodljivost, izvrsnu elektrokatalitičku izvedbu, robusnu otpornost na oksidaciju, produžen radni vijek i energetsku učinkovitost.
3. Pokazuje povoljan učinak polariteta.
