2025-08-07 01:27:36
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(duì)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(shì)。系統(tǒng)設(shè)計(jì)需考慮電流密度(通常1-5 mA/cm?)、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(duì)設(shè)備的腐蝕風(fēng)險(xiǎn)。電化學(xué)技術(shù)處理循環(huán)水無氣味。寧夏源力循壞水電極
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/cm?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Ce??)促進(jìn)C-F鍵斷裂;③開發(fā)電流密度(<2 mA/cm?)的長(zhǎng)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。
天津吸收塔電極設(shè)施電化學(xué)-膜技術(shù)實(shí)現(xiàn)循環(huán)水零排放。
電鍍行業(yè)對(duì)電極材料的性能要求較高,鈦電極憑借其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)在該領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。在電鍍過程中,鈦基二氧化銥陽極在酸性鍍液中表現(xiàn)出良好的析氧催化性能,能夠穩(wěn)定地提供氧氣,促進(jìn)電鍍過程的進(jìn)行。同時(shí),鈦電極的耐腐蝕性使其能夠在各種強(qiáng)酸性、強(qiáng)堿性和含重金屬離子的電鍍液中長(zhǎng)期使用,而不會(huì)對(duì)鍍液造成污染,保證了電鍍產(chǎn)品的質(zhì)量。此外,鈦電極的高催化活性還可以提高電鍍效率,縮短電鍍時(shí)間,降低生產(chǎn)成本。在五金電鍍、裝飾性電鍍等領(lǐng)域,鈦電極的應(yīng)用明顯提升了電鍍工藝的水平和產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力。
電極可分為陽極和陰極,在電化學(xué)電池中,發(fā)生氧化作用的電極是陽極,該過程中物質(zhì)失去電子;發(fā)生還原作用的電極是陰極,物質(zhì)在這一過程中得到電子。例如在常見的鋰離子電池中,充電時(shí),鋰離子從正極脫出,通過電解質(zhì)嵌入負(fù)極,此時(shí)正極是陽極,負(fù)極是陰極;放電時(shí)則相反,鋰離子從負(fù)極脫出,通過電解質(zhì)嵌入正極,電極的陰陽極角色發(fā)生轉(zhuǎn)換,正是這種陰陽極之間的氧化還原反應(yīng),實(shí)現(xiàn)了電池的充放電過程。
參比電極在電化學(xué)測(cè)量中扮演著不可或缺的角色,它為其他電極提供穩(wěn)定的參考電位。在復(fù)雜的電化學(xué)體系中,由于各種因素的影響,單個(gè)電極的電位難以直接準(zhǔn)確測(cè)量,而參比電極的電位具有高度的穩(wěn)定性和重現(xiàn)性。將參比電極與待測(cè)電極組成測(cè)量電池,通過測(cè)量電池的電動(dòng)勢(shì),就能依據(jù)參比電極的已知電位,精確推算出待測(cè)電極的電位,為研究電化學(xué)反應(yīng)的機(jī)理、電極材料的性能等提供了可靠的電位基準(zhǔn),廣泛應(yīng)用于科研、工業(yè)生產(chǎn)中的電化學(xué)分析等領(lǐng)域。 電化學(xué)方法使色度從500倍降至10倍以下。
保護(hù)層對(duì)于電極的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行具有重要意義,它能夠阻止環(huán)境因素對(duì)電極的不利影響。在實(shí)際應(yīng)用中,電極可能會(huì)面臨濕度、溫度變化、化學(xué)物質(zhì)侵蝕等多種環(huán)境因素的挑戰(zhàn)。保護(hù)層可以防止電極表面被氧化、腐蝕,避免活性物質(zhì)與外界雜質(zhì)發(fā)生反應(yīng),從而維持電極的性能穩(wěn)定。例如在戶外使用的電化學(xué)傳感器電極,其保護(hù)層需要具備良好的防水、防紫外線性能;在化工生產(chǎn)中的電極,保護(hù)層則要能抵御強(qiáng)酸堿等化學(xué)物質(zhì)的腐蝕。
選擇電極材料時(shí),導(dǎo)電性是一個(gè)極為關(guān)鍵的參數(shù)。不同的應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)導(dǎo)電性的要求差異很大,在電力傳輸領(lǐng)域,用于輸送大量電能的電極,必須具備極高的導(dǎo)電率,以減少電能在傳輸過程中的損耗。像銅這種常見的導(dǎo)電材料,其導(dǎo)電率較高,廣泛應(yīng)用于一般的電力傳輸電極。而在一些對(duì)導(dǎo)電性能要求更為苛刻的電子器件中,如芯片中的電極,可能會(huì)選用導(dǎo)電率更高的銀或其他特殊材料,以滿足高速、高效的數(shù)據(jù)傳輸需求。 電極系統(tǒng)處理效果可量化評(píng)估。湖南電極
太陽能驅(qū)動(dòng)電解系統(tǒng)藻類控制率95%。寧夏源力循壞水電極
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(shù)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(shí)現(xiàn)破乳和有機(jī)物降解。例如,采用Ti/SnO?-Sb電極處理乳化油廢水時(shí),COD去除率可達(dá)80%以上,且油滴粒徑從10 μm降至1 μm以下。關(guān)鍵挑戰(zhàn)在于電極污染(油膜覆蓋導(dǎo)致活性位點(diǎn)失活),需通過脈沖電流或周期性極性反轉(zhuǎn)(PRS技術(shù))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(jìn)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(qiáng)抗污性。寧夏源力循壞水電極