电极的制备工艺对其电化学性能至关重要。以钛基涂层电极为例,典型制备流程包括基体预处理(喷砂、酸蚀)、涂层溶液配制(如RuCl?和IrCl?的混合溶液)和热分解氧化(多次涂覆-烧结循环)。溶胶-凝胶法可制备均匀的纳米氧化物涂层,而电沉积法则适合精确控制贵金属(如Pt)的负载量。关键挑战在于涂层与基体的结合力不足导致的剥落问题,可通过引入中间层(如Ta?O?)或等离子喷涂技术改善。此外,新兴的原子层沉积(ALD)技术能实现单原子级精度,用于制备超薄、高活性电极涂层。电化学-膜技术实现循环水零排放。内蒙古电极除硬
农药废水(如有机磷、三嗪类)具有高毒性和持久性,电氧化技术能针对性断裂其关键官能团(如P=S、C-Cl键)。以毒死蜱为例,BDD电极在pH=3条件下处理2小时,脱氯率>90%,且产物急性毒性明显降低。优化策略包括:①添加Fe2?引发类Fenton反应(电-Fenton),加速·OH生成;②采用流化床电极增强传质;③控制电流密度(10-15 mA/cm2)以避免过度析氧副反应。实际应用中需关注农药转化中间体的生态风险,建议结合生物毒性测试指导工艺参数选择。吉林循坏水电极除硬电化学阻垢剂再生复用次数达10次。
目前相比传统氯消毒,电氧化可同步杀灭病原体和降解微污染物(如农药、内分泌干扰物)。采用Ti/IrO?-Ta?O?电极时,大肠杆菌的灭活率在5分钟内达99.99%,且无消毒副产物(DBPs)生成。对于饮用水中常见的阿特拉津(除草剂),电氧化优先攻击其叔胺基团,降解路径明确。实际应用中需平衡消毒效果与能耗(通常<0.5 kWh/m3),并考虑水源水质(如天然有机物的干扰)。形成了模块化的电氧化设备已经成功作用于农村分散式供水处理。
循环水中的钙镁离子易形成碳酸钙和硫酸钙垢,电化学除垢技术通过阴极反应(2H?O + 2e? → H?↑ + 2OH?)提高局部pH,促使成垢离子(Ca2?、Mg2?)以疏松形式析出并随排污水排除。采用网状不锈钢阴极时,垢层主要成分为文石型CaCO?(非粘附性),可通过自动刮垢装置。关键参数包括电流密度(10-30 mA/cm2)、水温(<60℃)和停留时间(>30分钟)。某电厂循环水系统应用后,换热管结垢速率从3 mm/年降至0.5 mm/年,同时节水15%(减少排污量)。该技术的瓶颈在于高硬度水质(>500 mg/L CaCO?)时能耗上升,需配合水质软化预处理。电化学活化水技术年运行费用降低55%。
微电极的工作面积十分微小,其电极面积大小界限虽不十分严格,但这种小尺寸特性赋予了它独特优势。一方面,微电极实现了电极的微型化,在一些对空间要求极高的微纳器件或生物体内检测场景中,能轻松适配。另一方面,在电化学分析中,尽管整个电极并非微型化,但其极小的工作面积可使电极反应时发生明显的极化作用。通过微电极指示出的扩散电流与离子浓度存在线性关系,借此可精确测知溶液中离子的浓度,在痕量分析等方面表现出色。电化学方法处理不改变水体pH值。天津电极
电化学臭氧发生器产率比传统方法高30%。内蒙古电极除硬
臭氧氧化可高效降解循环水中的难降解有机物,电化学臭氧发生器(EOG)通过质子交换膜电解水产生高浓度臭氧(50-200 g O?/kWh)。以PbO?阳极为例,臭氧产率比传统电晕法高30%,且无需空气预处理。某印染厂将EOG集成至循环水系统,色度去除率>95%,并减少了污泥产量。
循环水中的Cu、Zn等重金属可通过电化学沉积在阴极回收。采用旋转阴极(转速50 rpm)和脉冲电流(占空比20%)时,铜回收纯度达99.5%,电流效率>80%。某电镀厂循环水处理案例显示,年回收铜2.5吨,经济效益与环境效益明显。 内蒙古电极除硬