鈦電極是以鈦為基體，通過(guò)表面改性處理制備而成的電極材料。鈦?zhàn)鳛橐环N具有高比強(qiáng)度、良好耐腐蝕性的金屬，為電極提供了穩(wěn)定的機(jī)械支撐。在電極制備過(guò)程中，通常會(huì)在鈦基體表面涂覆一層或多層具有電催化活性的物質(zhì)，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(xué)性能，使其具備特定的電催化功能，從而在不同的電化學(xué)過(guò)程中發(fā)揮作用。例如，在氯堿工業(yè)中，鈦電極的使用大幅提高了電解效率和產(chǎn)品質(zhì)量，推動(dòng)了行業(yè)的發(fā)展。鈦電極的出現(xiàn)，為眾多需要高效、穩(wěn)定電極材料的領(lǐng)域提供了新的解決方案。

為克服單一電氧化的局限性，常將其與光催化、臭氧氧化或生物處理聯(lián)用。例如，電氧化-光催化（EO-PC）系統(tǒng)中，TiO?光陽(yáng)極在紫外光激發(fā)下產(chǎn)生電子-空穴對(duì)，與電生成的·OH協(xié)同降解污染物，對(duì)雙酚A的礦化率比單獨(dú)電氧化提高40%。電氧化-生物耦合工藝（如前置電氧化提高廢水可生化性）可降低能耗，適用于高濃度有機(jī)廢水。此外，電氧化與膜過(guò)濾結(jié)合（如電化學(xué)膜生物反應(yīng)器）能同步實(shí)現(xiàn)污染物降解和固液分離，但需解決膜污染和電極-膜模塊集成設(shè)計(jì)問(wèn)題。河北循壞水電極除硬系統(tǒng)電化學(xué)方法處理不改變水體pH值。

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(shù)可通過(guò)自由基攻擊實(shí)現(xiàn)PPCPs的分子結(jié)構(gòu)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(shí)，SMX降解率>95%，且毒性評(píng)估顯示中間產(chǎn)物無(wú)生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。關(guān)鍵挑戰(zhàn)在于PPCPs的低濃度（ng/L~μg/L）和高背景有機(jī)物干擾，需通過(guò)提高電極選擇性（如分子印跡改性）或耦合前置吸附工藝來(lái)增強(qiáng)靶向降解。此外，實(shí)際水體中碳酸鹽等自由基淬滅劑會(huì)降低效率，需優(yōu)化反應(yīng)條件以抑制副反應(yīng)。

熱分解法是制備鈦電極常用的方法之一。該方法首先將含有活性金屬元素的有機(jī)鹽或無(wú)機(jī)鹽溶液涂覆在鈦基體表面，然后通過(guò)高溫?zé)崽幚硎雇繉影l(fā)生分解反應(yīng)，形成具有電催化活性的金屬氧化物涂層。在制備鈦基二氧化釕電極時(shí)，通常采用四氯化釕的乙醇溶液作為涂液，將其均勻涂覆在經(jīng)過(guò)預(yù)處理的鈦基體上，然后在一定溫度下進(jìn)行多次熱分解，每次熱分解溫度和時(shí)間都有嚴(yán)格要求，通過(guò)控制這些參數(shù)，可以精確調(diào)控涂層的結(jié)構(gòu)和性能。熱分解法制備的鈦電極具有良好的涂層與基體結(jié)合力，且工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，適合大規(guī)模生產(chǎn)。電化學(xué)技術(shù)處理過(guò)程安全環(huán)保。

目前相比傳統(tǒng)氯消毒，電氧化可同步殺滅病原體和降解微污染物（如農(nóng)藥、內(nèi)分泌干擾物）。采用Ti/IrO?-Ta?O?電極時(shí)，大腸桿菌的滅活率在5分鐘內(nèi)達(dá)99.99%，且無(wú)消毒副產(chǎn)物（DBPs）生成。對(duì)于飲用水中常見的阿特拉津（除草劑），電氧化優(yōu)先攻擊其叔胺基團(tuán)，降解路徑明確。實(shí)際應(yīng)用中需平衡消毒效果與能耗（通常<0.5 kWh/m3），并考慮水源水質(zhì)（如天然有機(jī)物的干擾）。形成了模塊化的電氧化設(shè)備已經(jīng)成功作用于農(nóng)村分散式供水處理。鋁電極電絮凝處理含油廢水，SS去除率>90%。貴州工業(yè)電極設(shè)備

電化學(xué)技術(shù)減少90%酸堿藥劑消耗。河北循壞水電極除硬系統(tǒng)

電極氧化反應(yīng)遵循電化學(xué)熱力學(xué)原理，可用能斯特方程描述電極電位與反應(yīng)物濃度的關(guān)系。以鐵電極為例，其氧化反應(yīng)Fe→Fe2?+2e?的標(biāo)準(zhǔn)電極電位為-0.44V（vs SHE）。當(dāng)系統(tǒng)電位超過(guò)該值，熱力學(xué)上即可發(fā)生自發(fā)氧化。在實(shí)際水系統(tǒng)中，溶解氧的存在會(huì)顯著提高氧化電位，例如O?+2H?O+4e?→4OH?反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)電位達(dá)+0.40V，二者耦合構(gòu)成腐蝕電池。溫度每升高10℃，氧化反應(yīng)速率通常提高1.5-2倍，這對(duì)高溫循環(huán)水系統(tǒng)的電極選材提出更高要求。河北循壞水電極除硬系統(tǒng)