電極材料是電氧化技術的重要部分，其催化活性、穩(wěn)定性和成本直接決定應用可行性。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、碳氈）。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；Ti/PbO?電極成本較低且催化活性強，但長期運行后Pb溶出可能造成二次污染。BDD電極因其化學惰性和超高氧析出電位（>2.3 V）成為難降解有機物處理的理想選擇，但制備成本限制了大規(guī)模應用。未來趨勢是開發(fā)復合涂層電極（如SnO?-Sb/Ti）或非貴金屬催化劑，以兼顧性能與經(jīng)濟性。電化學防垢涂層使結垢誘導期延長10倍。河北海水淡化電極除硬

隨著全球對清潔能源的需求不斷增加，電解水制氫作為一種高效、環(huán)保的制氫方式，受到關注。鈦電極在電解水制氫過程中發(fā)揮著關鍵作用。鈦基二氧化銥陽極和鈦基鉑陰極分別在析氧和析氫反應中表現(xiàn)出優(yōu)異的電催化性能，能夠降低反應的過電位，提高電解效率。通過優(yōu)化鈦電極的結構和涂層性能，可以進一步提高電解水制氫的效率和降低能耗。同時，鈦電極的穩(wěn)定性和長壽命確保了電解水制氫設備能夠長期穩(wěn)定運行，為大規(guī)模制氫提供了可靠的技術支持，對推動氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要意義。湖南電極除硬電極技術適用于高溫循環(huán)水。

電極氧化反應遵循電化學熱力學原理，可用能斯特方程描述電極電位與反應物濃度的關系。以鐵電極為例，其氧化反應Fe→Fe2?+2e?的標準電極電位為-0.44V（vs SHE）。當系統(tǒng)電位超過該值，熱力學上即可發(fā)生自發(fā)氧化。在實際水系統(tǒng)中，溶解氧的存在會顯著提高氧化電位，例如O?+2H?O+4e?→4OH?反應的標準電位達+0.40V，二者耦合構成腐蝕電池。溫度每升高10℃，氧化反應速率通常提高1.5-2倍，這對高溫循環(huán)水系統(tǒng)的電極選材提出更高要求。

高鹽循環(huán)水易導致設備腐蝕和結垢，電化學離子交換（EDI）技術結合離子交換樹脂與直流電場，可連續(xù)脫除Ca2?、Mg2?和Cl?等離子。以填充混床樹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5 MΩ·cm。相比傳統(tǒng)離子交換，EDI無需酸堿再生，且自動化程度高。設計要點包括：①樹脂選擇（強酸/強堿型）；②隔板流道優(yōu)化（防堵塞）；③極水循環(huán)（防結垢）。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)定對抑制腐蝕和結垢至關重要。電化學pH調節(jié)技術通過電解水反應（陽極：2H?O→4H?+O?+4e?；陰極：2H?O+2e?→2OH?+H?）實現(xiàn)酸堿的精細調控。采用分隔式電解槽時，陰極室pH可升至10-11用于防垢，陽極室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%。該技術特別適用于高堿度水質（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。新疆數(shù)據(jù)中心電極除硬

電化學技術減少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，通過表面改性處理制備而成的電極材料。鈦作為一種具有高比強度、良好耐腐蝕性的金屬，為電極提供了穩(wěn)定的機械支撐。在電極制備過程中，通常會在鈦基體表面涂覆一層或多層具有電催化活性的物質，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性能，使其具備特定的電催化功能，從而在不同的電化學過程中發(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)品質量，推動了行業(yè)的發(fā)展。鈦電極的出現(xiàn)，為眾多需要高效、穩(wěn)定電極材料的領域提供了新的解決方案。