Elektroķīmijas jomā elektroķīmiskās reakcijas ietver elektrodu virsmas apgabala kustību, ko pavada neviendabīgas katalītiskās reakcijas, kas ir līdzīgas ķīmiskajā katalīzē novērotajām parādībām. Šis process, ko dēvē par elektrokatalīzi, ietver elektrodu reakcijas ātruma un veidu izmaiņas atkarībā no elektrodu substrāta materiāliem konkrētā elektrolītā līdzvērtīgos pārmērīga potenciāla apstākļos. Piemērotu elektrodu materiālu izvēle kalpo kā efektīvs līdzeklis elektroķīmisko katalītisko reakciju efektivitātes paaugstināšanai, jo dažādi elektrodu materiāli var izraisīt būtiskas izmaiņas elektroķīmiskās reakcijas ātrumā.
Viens ievērojams elektroķīmiskās metodes pielietojums ir nepaklausīgu organisko vielu apstrāde, kur bioloģiski nenoārdāmus organiskos savienojumus var pārvērst bioloģiski noārdāmās formās. Tā kā organisko savienojumu elektroķīmiskās konversijas ātrums parasti ir lēns, procesa uzlabošanai tiek izmantotas vairākas stratēģijas. Tie ietver elektrodu pārmērīga potenciāla palielināšanu, elektrodu virsmas laukuma palielināšanu, labāku elektrodu materiālu izvēli un elektrodu struktūras uzlabošanu.
Turklāt daudzkomponentu elektrodu pētījumi ir svarīgi elektroķīmiskajās reakcijās. Piemēram, Ti/SnO2·Sb2O3·MnO2/PbO2·MnO2 anoda konstrukcija ir daudzkomponentu elektrodu izmantošanas piemērs. Galvenais titāna anoda atteices cēlonis ir skābekļa izdalīšanās reakcijas radītā topošā skābekļa difūzija, kā rezultātā uz titāna virsmas veidojas nevadoša TiO2 plēve. Lai aktivizētu anodu, uz elektroda virsmas tiek uzklāts aktīvs PbO2MnO2 slānis. Turklāt, lai samazinātu topošā skābekļa difūziju uz titāna virsmu, starp titāna elektroda matricu un aktīvo slāni tiek ievietots SnO2·Sb2O3·MnO2 starpslānis. Šim anodam ir augsta elektrokatalītiskā aktivitāte un elektroķīmiskā stabilitāte fenola notekūdeņu attīrīšanas laikā.
Titāna elektrods kalpo kā būtiska sastāvdaļa ūdens elektrolīzes iekārtās, tieši ietekmējot kopējo iekārtas kvalitāti. Elektrodu izvēle ir atkarīga no attiecīgā darba specifikas. Ūdens attīrīšanas jomā metāla elektrodiem jāatbilst vairākām pamatprasībām:
Lieliska elektrovadītspēja.
Spēcīga izturība pret koroziju.
Izturīga mehāniskā izturība un apstrādes veiktspēja.
Ilgmūžība ekspluatācijā.
Pierāda labu elektrokatalītisko veiktspēju.
Īpaši ūdens attīrīšanas procesos, piemēram, skābes un sārmu jonizēta ūdens veidošanās ar ūdens elektrolīzes palīdzību, ūdenī pastāv dažādas spēcīgas oksidējošas vielas, piemēram, O3, H2O2 un HCLO. Tāpēc ir jāizmanto specializēti funkcionāli elektrodi, kas spēj izturēt šādus apstākļus. Pēc plašiem pētījumiem mūsu uzņēmums ir izstrādājis ilgmūžīgu elektrodu – elektrodu ar titāna pārklājumu – īpaši izstrādātu ūdens attīrīšanai. Šis elektrods sastāv no tīra titāna substrāta, kas pārklāts ar platīna grupas cēlmetālu oksīdiem. Tam ir augsta elektrokatalītiskā veiktspēja, lieliska oksidācijas pretestība un izcila elektrovadītspēja.
Šī anoda priekšrocības ir šādas:
1. Titānam ir tādas īpašības kā viegls svars, ievērojama izturība, izturība pret koroziju un izcila izturība pret mitru hloru, pārspējot citus metāla materiālus. Piemēram, ja ūdens elektrolīze satur nelielu daudzumu hlorīda, nerūsējošā tērauda plāksnēs ir tendence uz bedrēm, kā rezultātā saīsinās elektrodu kalpošanas laiks. Tomēr titāns nesaskaras ar šādām problēmām.
2. Dažādu platīna grupas dārgmetālu iekļaušana pārklājumā nodrošina augstu strāvas efektivitāti, izcilu vadītspēju, izcilu elektrokatalītisko veiktspēju, spēcīgu oksidācijas pretestību, pagarinātu ekspluatācijas laiku un energoefektivitāti.
3. Parāda labvēlīgu polaritātes veiktspēju.
