鈦電極表面的活性涂層賦予了其高催化活性。通過合理設(shè)計(jì)和制備活性涂層，能夠明顯降低電化學(xué)反應(yīng)的過電位，加快反應(yīng)速率。以鈦基二氧化釕電極在氯堿工業(yè)為例，其表面的二氧化釕涂層能夠有效催化氯離子氧化生成氯氣的反應(yīng)，使得反應(yīng)在較低的電壓下進(jìn)行，降低了能耗。在有機(jī)電合成領(lǐng)域，鈦電極的高催化活性能夠促進(jìn)有機(jī)化合物的氧化或還原反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)一些傳統(tǒng)化學(xué)方法難以完成的合成過程，為有機(jī)合成開辟了新途徑，在精細(xì)化工產(chǎn)品生產(chǎn)中具有重要應(yīng)用價(jià)值。脈沖電解模式剝離生物膜效率提升40%。湖南電極

工業(yè)廢水成分復(fù)雜，常含有毒、難降解有機(jī)物（如酚類、染料、農(nóng)藥），而電氧化技術(shù)對此類污染物表現(xiàn)出獨(dú)特優(yōu)勢。例如，在焦化廢水處理中，采用Ti/SnO?-Sb?O?電極可將苯酚濃度從500 mg/L降至5 mg/L以下，COD去除率達(dá)85%。對于印染廢水，電氧化能同時(shí)實(shí)現(xiàn)脫色（降解偶氮鍵）和COD削減，如使用Ti/Pt陽極時(shí)，活性艷紅X-3B的脫色率在60分鐘內(nèi)達(dá)99%。該技術(shù)的工業(yè)化應(yīng)用需解決電極壽命（如涂層剝落問題）和能耗優(yōu)化（如采用脈沖電流），目前已有模塊化電氧化反應(yīng)器用于電鍍、制藥等行業(yè)的中試案例。湖南電極電解海水制氯成本比外購低30%。

隨著人們對水質(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。

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程中發(fā)揮著關(guān)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(yīng)中表現(xiàn)出優(yōu)異的電催化性能，能夠降低反應(yīng)的過電位，提高電解效率。通過優(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)定性和長壽命確保了電解水制氫設(shè)備能夠長期穩(wěn)定運(yùn)行，為大規(guī)模制氫提供了可靠的技術(shù)支持，對推動(dòng)氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要意義。電化學(xué)方法處理成本低于傳統(tǒng)工藝。

循環(huán)水系統(tǒng)中微生物滋生會(huì)導(dǎo)致生物粘泥、管道腐蝕和換熱效率下降，電極電化學(xué)技術(shù)可通過原位生成殺菌劑（如活性氯、臭氧和羥基自由基）實(shí)現(xiàn)高效消毒。以鈦基涂層電極（Ti/RuO?-IrO?）為例，在含氯循環(huán)水中電解產(chǎn)生次氯酸（HClO），當(dāng)有效氯濃度維持在0.5-2 mg/L時(shí)，對異養(yǎng)菌的殺滅率超過99.9%。相比傳統(tǒng)化學(xué)加藥（如二氧化氯），電化學(xué)法具有精細(xì)控量、無藥劑殘留的優(yōu)勢。系統(tǒng)設(shè)計(jì)需考慮電流密度（通常1-5 mA/cm2）、流速（>0.5 m/s防止結(jié)垢）和電極壽命（涂層穩(wěn)定性>5年）。某石化廠案例顯示，該技術(shù)使殺菌成本降低40%，且避免了化學(xué)藥劑對設(shè)備的腐蝕風(fēng)險(xiǎn)。電化學(xué)氧化分解PFOA脫氟率>99%。內(nèi)蒙古工業(yè)電極設(shè)施

電化學(xué)阻抗譜實(shí)時(shí)監(jiān)測腐蝕速率精度達(dá)0.001mm/a。湖南電極

溶解氧（DO）在電極氧化中扮演復(fù)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(dāng)條件下促進(jìn)保護(hù)性氧化膜形成。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，當(dāng)DO從0.1mg/L升至8mg/L時(shí)，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(huì)促進(jìn)γ-Fe?O?致密膜生成，反而抑制腐蝕。這種濃度-效應(yīng)的非線性關(guān)系要求在實(shí)際監(jiān)測中必須精確控制DO水平。

氧化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)受電荷轉(zhuǎn)移、物質(zhì)擴(kuò)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(dāng)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(shí)會(huì)使鈍化膜局部破裂，產(chǎn)生微米級的活性溶解點(diǎn)，此時(shí)電流密度呈現(xiàn)脈動(dòng)特征，這種非線性動(dòng)力學(xué)行為給電極壽命預(yù)測帶來挑戰(zhàn)。通過電化學(xué)阻抗譜（EIS）可有效表征這些動(dòng)力學(xué)過程。 湖南電極