隨著全球對清潔能源的需求不斷增加，電解水制氫作為一種高效、環(huán)保的制氫方式，受到關注。鈦電極在電解水制氫過程中發(fā)揮著關鍵作用。鈦基二氧化銥陽極和鈦基鉑陰極分別在析氧和析氫反應中表現(xiàn)出優(yōu)異的電催化性能，能夠降低反應的過電位，提高電解效率。通過優(yōu)化鈦電極的結構和涂層性能，可以進一步提高電解水制氫的效率和降低能耗。同時，鈦電極的穩(wěn)定性和長壽命確保了電解水制氫設備能夠長期穩(wěn)定運行，為大規(guī)模制氫提供了可靠的技術支持，對推動氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要意義。電化學阻抗譜實時監(jiān)測腐蝕速率精度達0.001mm/a。湖南循壞水電極

循環(huán)水管道和換熱器的電化學陰極保護可通過外加電流或犧牲陽極實現(xiàn)。以Impressed Current Cathodic Protection（ICCP）為例，鈦鍍鉑陽極（壽命>20年）輸出電流使碳鋼管道電位極化至-850 mV（vs. CSE），腐蝕速率降低90%。設計需考慮：①陽極分布（每50米一組）；②參比電極監(jiān)控（Ag/AgCl）；③絕緣法蘭（防雜散電流）。某海水循環(huán)冷卻系統(tǒng)中，ICCP技術使管道壽命從5年延長至15年以上。

循環(huán)水排污水的回用是節(jié)水關鍵，電化學-超濾（EC-UF）組合工藝可同步去除懸浮物、有機物和微生物。鋁電極電解產(chǎn)生的Al3?水解后形成絮體（如Al(OH)?），通過吸附和電中和作用強化UF膜污染控制，通量衰減率降低60%。典型操作條件：電流密度20 A/m2，膜通量50 L/(m2·h)。某熱電廠的零排放項目中，EC-UF使反滲透進水SDI<3，回用率從70%提升至90%。 湖南吸收塔電極除硬鋁電極電絮凝處理含油廢水，SS去除率>90%。

溶解氧（DO）在電極氧化中扮演復雜角色：一方面作為去極化劑加速金屬溶解（如4Fe+3O?→2Fe?O?），另一方面在適當條件下促進保護性氧化膜形成。實驗數(shù)據(jù)顯示，當DO從0.1mg/L升至8mg/L時，碳鋼腐蝕速率可從0.01mm/a增至0.15mm/a。但在pH>9的堿性環(huán)境中，DO會促進γ-Fe?O?致密膜生成，反而抑制腐蝕。這種濃度-效應的非線性關系要求在實際監(jiān)測中必須精確控制DO水平。

氧化反應動力學受電荷轉移、物質(zhì)擴散等多因素控制。對于鐵電極，在pH=7的中性水中，其氧化電流密度通常為10??-10??A/cm2。當形成鈍化膜后，電流密度可降至10??A/cm2以下。值得注意的是，氯離子存在時會使鈍化膜局部破裂，產(chǎn)生微米級的活性溶解點，此時電流密度呈現(xiàn)脈動特征，這種非線性動力學行為給電極壽命預測帶來挑戰(zhàn)。通過電化學阻抗譜（EIS）可有效表征這些動力學過程。

含油廢水常見于石化、食品加工等行業(yè)，其高COD和乳化特性使傳統(tǒng)處理方法效率低下。電氧化技術可通過陽極產(chǎn)生的·OH和活性氧物種（如O??）破壞油滴表面的乳化劑，實現(xiàn)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(zhàn)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(fā)疏油-親水雙功能電極材料以增強抗污性。電化學技術處理不改變水溫。

鈦電極可以根據(jù)不同的標準進行分類。按照涂層材料的不同，可分為鈦基二氧化釕電極、鈦基二氧化銥電極等。鈦基二氧化釕電極常用于氯堿工業(yè)電解制氯，其對析氯反應具有良好的電催化活性和穩(wěn)定性；鈦基二氧化銥電極則在酸性介質(zhì)中表現(xiàn)出優(yōu)異的析氧性能，常用于電鍍、電合成等領域。依據(jù)電極的用途，又可分為陽極和陰極。陽極在電解過程中發(fā)生氧化反應，陰極則發(fā)生還原反應，不同的電極用途決定了其表面涂層和結構的設計差異，以滿足特定的電化學需求 。脈沖電解模式剝離生物膜效率提升40%。甘肅工業(yè)電極需求

電化學處理循環(huán)水滿足地表水Ⅲ類標準。湖南循壞水電極

PPCPs（如防曬劑）在水體中持續(xù)積累，傳統(tǒng)工藝難以有效去除。電氧化技術可通過自由基攻擊實現(xiàn)PPCPs的分子結構破壞。以磺胺甲惡唑（SMX）為例，BDD電極在10 mA/cm2電流密度下處理2小時，SMX降解率>95%，且毒性評估顯示中間產(chǎn)物無生態(tài)風險。關鍵挑戰(zhàn)在于PPCPs的低濃度（ng/L~μg/L）和高背景有機物干擾，需通過提高電極選擇性（如分子印跡改性）或耦合前置吸附工藝來增強靶向降解。此外，實際水體中碳酸鹽等自由基淬滅劑會降低效率，需優(yōu)化反應條件以抑制副反應。湖南循壞水電極