鈦電極突出的特性之一便是明顯的耐腐蝕性。鈦在空氣中極易與氧結合,形成一層致密且穩定的氧化膜,這層氧化膜能有效阻止鈦基體進一步被腐蝕。在多種強腐蝕性介質中,如鹽酸、硫酸、硝酸等,普通金屬電極可能迅速被腐蝕破壞,而鈦電極憑借其表面的氧化膜,能夠長時間穩定工作。即使在高濃度、高溫的腐蝕性溶液中,鈦電極依然能保持良好的物理和化學性能。例如,在濕法冶金領域,鈦電極可用于處理含大量酸、堿和重金屬離子的溶液,其耐腐蝕性使得電極壽命大幅延長,減少了設備維護和更換成本,提高了生產效率。電化學處理使換熱效率恢復至95%。江蘇海水淡化電極除硬系統
金屬氧化生成的腐蝕產物(如Fe?O?、γ-FeOOH)本身具有半導體特性,其禁帶寬度影響電子轉移效率。例如α-Fe?O?(Eg=2.2eV)比γ-Fe?O?(Eg=2.0eV)更穩定。這些氧化物還可能參與光電化學反應,在光照條件下產生額外光電流,導致傳統電位測量出現偏差。現在研究正嘗試利用這種特性開發自供能監測傳感器。
在拉伸應力和腐蝕介質共同作用下,電極材料會發生SCC。以奧氏體不銹鋼在Cl?環境為例,其裂紋擴展速率可達10??-10??mm/s。電化學噪聲檢測發現,SCC過程中會出現特征性的電流/電位突跳信號,這些瞬態響應與位錯滑移、膜破裂等微觀事件直接相關,為早期預警提供了新思路。 江蘇數據中心電極設施脈沖電解模式剝離生物膜效率提升40%。
循環水pH值的穩定對抑制腐蝕和結垢至關重要。電化學pH調節技術通過電解水反應(陽極:2H?O→4H?+O?+4e?;陰極:2H?O+2e?→2OH?+H?)實現酸堿的精細調控。采用分隔式電解槽時,陰極室pH可升至10-11用于防垢,陽極室pH降至2-3用于酸性清洗。某化工廠采用鈦基銥鉭電極系統,通過PLC控制電流密度(5-15 mA/cm2)將循環水pH穩定在8.5±0.3,相比傳統酸堿加藥減少藥劑消耗60%。該技術特別適用于高堿度水質(M-alk>300 mg/L),但需注意陰極室可能生成Ca(OH)?沉淀,需配置超聲波防垢裝置。
鈦電極是以鈦為基體,通過表面改性處理制備而成的電極材料。鈦作為一種具有高比強度、良好耐腐蝕性的金屬,為電極提供了穩定的機械支撐。在電極制備過程中,通常會在鈦基體表面涂覆一層或多層具有電催化活性的物質,如金屬氧化物、貴金屬等。這些活性涂層能夠明顯改變電極的電化學性能,使其具備特定的電催化功能,從而在不同的電化學過程中發揮作用。例如,在氯堿工業中,鈦電極的使用大幅提高了電解效率和產品質量,推動了行業的發展。鈦電極的出現,為眾多需要高效、穩定電極材料的領域提供了新的解決方案。
一般循環水管壁的生物膜難以通過常規殺菌劑清洗,電化學生成的氫氧自由基(·OH)可氧化破壞生物膜胞外聚合物(EPS),實現物理剝離。采用脈沖電解模式(頻率100 Hz,占空比50%)時,鈦基電極產生的·OH能滲透至生物膜深層,剝離效率比連續電解提高40%。某制藥廠案例中,每周運行2小時電化學處理,生物膜厚度從500 μm降至50 μm以下,換熱效率恢復至設計值的95%。需注意高濃度·OH可能腐蝕非金屬管道(如PVC),建議配合緩蝕劑投加。智能電極系統實現遠程監控。江蘇海水淡化電極除硬系統
電解海水制氯成本比外購低30%。江蘇海水淡化電極除硬系統
含油廢水常見于石化、食品加工等行業,其高COD和乳化特性使傳統處理方法效率低下。電氧化技術可通過陽極產生的·OH和活性氧物種(如O??)破壞油滴表面的乳化劑,實現破乳和有機物降解。例如,采用Ti/SnO?-Sb電極處理乳化油廢水時,COD去除率可達80%以上,且油滴粒徑從10 μm降至1 μm以下。關鍵挑戰在于電極污染(油膜覆蓋導致活性位點失活),需通過脈沖電流或周期性極性反轉(PRS技術)緩解。此外,耦合氣浮工藝可提升油污分離效率,而低溫等離子體輔助電氧化能進一步降低能耗。未來需開發疏油-親水雙功能電極材料以增強抗污性。江蘇海水淡化電極除硬系統