電極材料是電氧化技術(shù)的重要部分，其催化活性、穩(wěn)定性和成本直接決定應(yīng)用可行性。目前研究較多的包括金屬氧化物電極（如Ti/RuO?、Ti/PbO?）、BDD電極及碳基電極（如石墨、碳?xì)郑?。Ti/RuO?電極具有高析氧電位（1.6 V vs. SHE），適合處理含氯廢水，但易發(fā)生析氧副反應(yīng)；Ti/PbO?電極成本較低且催化活性強(qiáng)，但長(zhǎng)期運(yùn)行后Pb溶出可能造成二次污染。BDD電極因其化學(xué)惰性和超高氧析出電位（>2.3 V）成為難降解有機(jī)物處理的理想選擇，但制備成本限制了大規(guī)模應(yīng)用。未來(lái)趨勢(shì)是開(kāi)發(fā)復(fù)合涂層電極（如SnO?-Sb/Ti）或非貴金屬催化劑，以兼顧性能與經(jīng)濟(jì)性。電化學(xué)防垢涂層使結(jié)垢誘導(dǎo)期延長(zhǎng)10倍。河北海水淡化電極除硬

隨著全球?qū)η鍧嵞茉吹男枨蟛粩嘣黾?，電解水制氫作為一種高效、環(huán)保的制氫方式，受到關(guān)注。鈦電極在電解水制氫過(guò)程中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。鈦基二氧化銥陽(yáng)極和鈦基鉑陰極分別在析氧和析氫反應(yīng)中表現(xiàn)出優(yōu)異的電催化性能，能夠降低反應(yīng)的過(guò)電位，提高電解效率。通過(guò)優(yōu)化鈦電極的結(jié)構(gòu)和涂層性能，可以進(jìn)一步提高電解水制氫的效率和降低能耗。同時(shí)，鈦電極的穩(wěn)定性和長(zhǎng)壽命確保了電解水制氫設(shè)備能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，為大規(guī)模制氫提供了可靠的技術(shù)支持，對(duì)推動(dòng)氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要意義。湖南電極除硬電極技術(shù)適用于高溫循環(huán)水。

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。

高鹽循環(huán)水易導(dǎo)致設(shè)備腐蝕和結(jié)垢，電化學(xué)離子交換（EDI）技術(shù)結(jié)合離子交換樹(shù)脂與直流電場(chǎng)，可連續(xù)脫除Ca2?、Mg2?和Cl?等離子。以填充混床樹(shù)脂的電滲析模塊為例，在15 V電壓下，硬度離子去除率>90%，產(chǎn)水電阻率可達(dá)5 MΩ·cm。相比傳統(tǒng)離子交換，EDI無(wú)需酸堿再生，且自動(dòng)化程度高。設(shè)計(jì)要點(diǎn)包括：①樹(shù)脂選擇（強(qiáng)酸/強(qiáng)堿型）；②隔板流道優(yōu)化（防堵塞）；③極水循環(huán)（防結(jié)垢）。某電子廠超純水系統(tǒng)中，EDI使再生廢水排放量減少95%，運(yùn)行成本降低30%。脈沖電解模式剝離生物膜效率提升40%。

循環(huán)水pH值的穩(wěn)定對(duì)抑制腐蝕和結(jié)垢至關(guān)重要。電化學(xué)pH調(diào)節(jié)技術(shù)通過(guò)電解水反應(yīng)（陽(yáng)極：2H?O→4H?+O?+4e?；陰極：2H?O+2e?→2OH?+H?）實(shí)現(xiàn)酸堿的精細(xì)調(diào)控。采用分隔式電解槽時(shí)，陰極室pH可升至10-11用于防垢，陽(yáng)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(tǒng)，通過(guò)PLC控制電流密度（5-15 mA/cm2）將循環(huán)水pH穩(wěn)定在8.5±0.3，相比傳統(tǒng)酸堿加藥減少藥劑消耗60%。該技術(shù)特別適用于高堿度水質(zhì)（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。銅離子電解釋放有效抑制藻類滋生。新疆?dāng)?shù)據(jù)中心電極除硬

電化學(xué)技術(shù)減少90%酸堿藥劑消耗。河北海水淡化電極除硬

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。