膜電極是利用隔膜對(duì)單種離子的透過(guò)性，或膜表面與電解液的離子交換平衡所建立的電勢(shì)，來(lái)測(cè)量電液中特定離子活度的裝置。其中玻璃電極較為典型，常用于測(cè)量溶液的酸堿度。它的敏感膜能選擇性地允許氫離子通過(guò)，當(dāng)膜兩側(cè)氫離子濃度存在差異時(shí)，會(huì)產(chǎn)生膜電勢(shì)，通過(guò)測(cè)量膜電勢(shì)就能得知溶液中的氫離子濃度，進(jìn)而確定溶液的 pH 值。離子選擇性電極同樣基于此原理，可對(duì)特定離子如鈉離子、鉀離子等進(jìn)行精細(xì)檢測(cè)，在環(huán)境監(jiān)測(cè)、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。 電化學(xué)技術(shù)處理效果立竿見(jiàn)影。山西電極需求

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(cè)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(duì)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(jí)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(cè)帶來(lái)挑戰(zhàn)。通過(guò)電化學(xué)阻抗譜（EIS）可有效表征這些動(dòng)力學(xué)過(guò)程。 廣東工業(yè)電極電化學(xué)技術(shù)節(jié)水效益達(dá)200萬(wàn)元/年。

臭氧氧化可高效降解循環(huán)水中的難降解有機(jī)物，電化學(xué)臭氧發(fā)生器（EOG）通過(guò)質(zhì)子交換膜電解水產(chǎn)生高濃度臭氧（50-200 g O?/kWh）。以PbO?陽(yáng)極為例，臭氧產(chǎn)率比傳統(tǒng)電暈法高30%，且無(wú)需空氣預(yù)處理。某印染廠將EOG集成至循環(huán)水系統(tǒng)，色度去除率>95%，并減少了污泥產(chǎn)量。

循環(huán)水中的Cu、Zn等重金屬可通過(guò)電化學(xué)沉積在陰極回收。采用旋轉(zhuǎn)陰極（轉(zhuǎn)速50 rpm）和脈沖電流（占空比20%）時(shí)，銅回收純度達(dá)99.5%，電流效率>80%。某電鍍廠循環(huán)水處理案例顯示，年回收銅2.5噸，經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境效益明顯。

熱分解法是制備鈦電極常用的方法之一。該方法首先將含有活性金屬元素的有機(jī)鹽或無(wú)機(jī)鹽溶液涂覆在鈦基體表面，然后通過(guò)高溫?zé)崽幚硎雇繉影l(fā)生分解反應(yīng)，形成具有電催化活性的金屬氧化物涂層。在制備鈦基二氧化釕電極時(shí)，通常采用四氯化釕的乙醇溶液作為涂液，將其均勻涂覆在經(jīng)過(guò)預(yù)處理的鈦基體上，然后在一定溫度下進(jìn)行多次熱分解，每次熱分解溫度和時(shí)間都有嚴(yán)格要求，通過(guò)控制這些參數(shù)，可以精確調(diào)控涂層的結(jié)構(gòu)和性能。熱分解法制備的鈦電極具有良好的涂層與基體結(jié)合力，且工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，適合大規(guī)模生產(chǎn)。電化學(xué)系統(tǒng)使冷卻塔逼近溫差降至3℃。

金屬氧化生成的腐蝕產(chǎn)物（如Fe?O?、γ-FeOOH）本身具有半導(dǎo)體特性，其禁帶寬度影響電子轉(zhuǎn)移效率。例如α-Fe?O?（Eg=2.2eV）比γ-Fe?O?（Eg=2.0eV）更穩(wěn)定。這些氧化物還可能參與光電化學(xué)反應(yīng)，在光照條件下產(chǎn)生額外光電流，導(dǎo)致傳統(tǒng)電位測(cè)量出現(xiàn)偏差。現(xiàn)在研究正嘗試?yán)眠@種特性開(kāi)發(fā)自供能監(jiān)測(cè)傳感器。

在拉伸應(yīng)力和腐蝕介質(zhì)共同作用下，電極材料會(huì)發(fā)生SCC。以?shī)W氏體不銹鋼在Cl?環(huán)境為例，其裂紋擴(kuò)展速率可達(dá)10??-10??mm/s。電化學(xué)噪聲檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，SCC過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)特征性的電流/電位突跳信號(hào)，這些瞬態(tài)響應(yīng)與位錯(cuò)滑移、膜破裂等微觀事件直接相關(guān)，為早期預(yù)警提供了新思路。 電極材料抗污染性能大幅提升。廣東數(shù)據(jù)中心電極除硬系統(tǒng)

循環(huán)水電化學(xué)處理實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。山西電極需求

含油廢水常見(jiàn)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(guò)陽(yáng)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(guò)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(lái)需開(kāi)發(fā)疏油-親水雙功能電極材料以增強(qiáng)抗污性。山西電極需求