工作電極主要用于研究電化學(xué)反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，研究人員期望在該電極上發(fā)生所關(guān)注的特定電化學(xué)反應(yīng)。對(duì)于工作電極，有諸多要求。它可以是固體，也可以是液體，各類能導(dǎo)電的固體材料基本都能作為工作電極。同時(shí)，所研究的電化學(xué)反應(yīng)不能受電極自身其他反應(yīng)的干擾，并且要能在較寬的電位區(qū)域內(nèi)進(jìn)行測定，還必須保證電極不與溶劑或電解液組分發(fā)生反應(yīng)。常見的 “惰性” 固體電極材料如玻碳、鉑、金等常被選用，以滿足實(shí)驗(yàn)需求。

醫(yī)用電極在醫(yī)療領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用，以心電圖機(jī)為例，電極需要被準(zhǔn)確放置在患者皮膚上，用于檢測心臟的電活動(dòng)。心臟在跳動(dòng)過程中會(huì)產(chǎn)生微弱的電信號(hào)，這些信號(hào)通過皮膚傳導(dǎo)到電極上，電極將其收集并傳輸?shù)叫碾妶D機(jī)中，經(jīng)過處理后形成心電圖，醫(yī)生依據(jù)心電圖的波形特征，能夠判斷患者心臟的健康狀況，檢測是否存在心律失常、心肌缺血等心臟疾病，為臨床診斷提供關(guān)鍵依據(jù)，在心血管疾病的診斷中具有不可替代的地位。 鈦基涂層電極電解產(chǎn)生次氯酸，殺菌率超99.9%。陜西工業(yè)電極除硬

氯離子對(duì)電極氧化的影響主要體現(xiàn)在：①競爭吸附破壞鈍化膜（Cl?與O2?競爭金屬表面位點(diǎn)）；②形成可溶性金屬氯配合物（如FeCl?）；③形成酸性微環(huán)境。當(dāng)Cl?濃度超過300mg/L時(shí)，316不銹鋼的點(diǎn)蝕電位會(huì)從+0.35V驟降至+0.05V。值得注意的是，Cl?/SO?2?比值超過0.5時(shí)，協(xié)同效應(yīng)會(huì)明顯加劇腐蝕，這解釋了為何海水冷卻系統(tǒng)需要特種合金電極。

硫酸鹽還原菌（SRB）等微生物可通過獨(dú)特機(jī)制加速電極氧化：①分泌酸性代謝物；②形成差異通氣電池；③直接參與電子轉(zhuǎn)移。研究發(fā)現(xiàn)SRB存在時(shí)，碳鋼腐蝕速率可達(dá)無菌環(huán)境的5-10倍。更復(fù)雜的是，微生物生物膜會(huì)導(dǎo)致電極表面pH梯度變化，某些區(qū)域pH可低至2-3，這種微區(qū)酸化現(xiàn)象常規(guī)探頭難以檢測，需借助微電極陣列進(jìn)行空間分辨測量。 新疆循壞水電極除硬電化學(xué)腐蝕控制技術(shù)節(jié)省緩蝕劑60%。

隨著人們對(duì)水質(zhì)要求的不斷提高，鈦電極在水處理領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用。在電解法水處理中，鈦電極可用于降解水中的有機(jī)污染物、去除重金屬離子等。通過選擇合適的鈦電極材料和涂層，能夠產(chǎn)生具有強(qiáng)氧化性的活性物質(zhì)，如羥基自由基等，這些活性物質(zhì)可以將水中的有機(jī)污染物氧化分解為無害的二氧化碳和水。例如，在處理印染廢水、制藥廢水等高濃度有機(jī)廢水時(shí)，鈦電極電解法具有處理效率高、無二次污染等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)，鈦電極還可用于消毒殺菌，通過電解產(chǎn)生的氯氣、次氯酸等物質(zhì)殺滅水中的細(xì)菌和病毒，保障飲用水的安全。

污染土壤淋洗液常含高濃度重金屬和有機(jī)污染物（如PAHs），電極氧化還原反應(yīng)可以協(xié)同去除兩類污染物。以Pb-芘復(fù)合污染淋洗液為例，Ti/PbO?陽極降解芘的同時(shí)，陰極還原Pb2?為Pb?實(shí)現(xiàn)回收。關(guān)鍵參數(shù)為淋洗劑選擇（檸檬酸優(yōu)于EDTA，避免絡(luò)合競爭）和pH控制（酸性條件利于重金屬還原）。技術(shù)瓶頸在于土壤淋洗液的高顆粒物含量易堵塞電極，需前置過濾或采用旋轉(zhuǎn)陰極設(shè)計(jì)?，F(xiàn)場試驗(yàn)顯示，處理成本比焚燒法降低50%以上，且無二次污染風(fēng)險(xiǎn)。電化學(xué)方法處理不產(chǎn)生有害副產(chǎn)物。

PFAS（如PFOA、PFOS）因C-F鍵能高（~116 kcal/mol），常規(guī)方法幾乎無法降解。電氧化技術(shù)通過陽極生成的·OH和空穴（h?）攻擊PFAS的羧基或磺酸基，逐步脫氟并縮短碳鏈。BDD電極在10 mA/cm2下處理PFOA 4小時(shí)，脫氟率>95%，且無短鏈PFAS積累。優(yōu)化方向包括：①提高電極對(duì)PFAS的吸附能力（如碳納米管修飾）；②添加助催化劑（如Ce3?）促進(jìn)C-F鍵斷裂；③開發(fā)電流密度（<2 mA/cm2）的長周期運(yùn)行模式以降低能耗。該技術(shù)已被美國EPA列為PFAS處理推薦技術(shù)之一。

智能電極自動(dòng)適應(yīng)水質(zhì)變化。陜西工業(yè)電極除硬

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。陜西工業(yè)電極除硬