Elektrokeemia valdkonnas hõlmavad elektrokeemilised reaktsioonid elektroodi pinnapiirkonna liikumist, millega kaasnevad heterogeensed katalüütilised reaktsioonid, mis on sarnased keemilises katalüüsis täheldatud nähtustega. See protsess, mida nimetatakse elektrokatalüüsiks, hõlmab elektroodide reaktsioonikiiruste ja tüüpide muutmist sõltuvalt elektroodi substraadi materjalidest konkreetses elektrolüüdis samaväärsete ülepotentsiaali tingimustes. Sobivate elektroodimaterjalide valik on tõhus vahend elektrokeemiliste katalüütiliste reaktsioonide tõhususe suurendamiseks, kuna erinevad elektroodide materjalid võivad põhjustada olulisi muutusi elektrokeemilise reaktsiooni kiiruses.
Elektrokeemilise meetodi üks tähelepanuväärne rakendus seisneb tõrksa orgaanilise aine töötlemises, kus mittebiolagunevaid orgaanilisi ühendeid saab muundada biolagunevateks vormideks. Kuna orgaaniliste ühendite elektrokeemiline konversioonimäär on üldiselt aeglane, kasutatakse protsessi parandamiseks mitmeid strateegiaid. Need hõlmavad elektroodi ülepotentsiaali suurendamist, elektroodi pinna suurendamist, paremate elektroodimaterjalide valimist ja elektroodi struktuuri parandamist.
Lisaks on elektrokeemiliste reaktsioonide puhul oluline mitmekomponentsete elektroodide uurimine. Näiteks on Ti/SnO2·Sb2O3·MnO2/PbO2·MnO2 anoodi konstruktsioon näide mitmekomponendiliste elektroodide kasutamisest. Titaananoodi rikke peamine põhjus seisneb hapniku eraldumise reaktsioonis tekkiva tekkiva hapniku difusioonis, mis põhjustab titaani pinnale mittejuhtiva TiO2 kile moodustumist. Anoodi aktiveerimiseks kantakse elektroodi pinnale aktiivne PbO2MnO2 kiht. Lisaks sellele, et vähendada tekkiva hapniku difusiooni titaani pinnale, viiakse titaanelektroodi maatriksi ja aktiivse kihi vahele SnO2·Sb2O3·MnO2 vahekiht. Sellel anoodil on fenoolreovee töötlemisel kõrge elektrokatalüütiline aktiivsus ja elektrokeemiline stabiilsus.
Titaanelektrood toimib vee elektrolüüsimasinate kriitilise komponendina, mõjutades otseselt masina üldist kvaliteeti. Elektroodide valik sõltub tehtava töö eripärast. Veetöötluse valdkonnas peavad metallelektroodid vastama mitmele põhinõudele:
Suurepärane elektrijuhtivus.
Tugev korrosioonikindlus.
Tugev mehaaniline tugevus ja töötlusjõudlus.
Pikaealisus töös.
Näitab head elektrokatalüütilist jõudlust.
Eriti veetöötlusprotsessides, nagu happe ja leeliselise ioniseeritud vee moodustumine vee elektrolüüsi teel, leidub vees mitmesuguseid tugevatoimelisi oksüdeerivaid aineid nagu O3, H2O2 ja HCLO. Seetõttu on vaja kasutada spetsiaalseid funktsionaalseid elektroode, mis suudavad sellistes tingimustes vastu pidada. Pärast põhjalikku uurimistööd on meie ettevõte välja töötanud kauakestva elektroodi – titaankattega elektroodi – mis on spetsiaalselt loodud vee töötlemiseks. See elektrood koosneb puhtast titaansubstraadist, mis on kaetud plaatinarühma väärismetallioksiididega. Sellel on kõrge elektrokatalüütiline jõudlus, suurepärane oksüdatsioonikindlus ja suurepärane elektrijuhtivus.
Selle anoodi eelised on järgmised:
1. Titaanil on sellised omadused nagu kerge kaal, märkimisväärne tugevus, korrosioonikindlus ja erakordne vastupidavus märjale kloorile, ületades teisi metallmaterjale. Näiteks kui vee elektrolüüs sisaldab väikeses koguses kloriidi, võivad roostevabast terasest plaadid tekkida auke, mille tulemuseks on elektroodide eluea lühenemine. Titaanil aga selliseid probleeme ei esine.
2. Erinevate plaatinarühma väärismetallide lisamine kattekihti tagab kõrge voolutõhususe, suurepärase juhtivuse, suurepärase elektrokatalüütilise jõudluse, tugeva oksüdatsioonikindluse, pikema tööea ja energiatõhususe.
3. Näitab soodsat polaarsust.
