Dans le domaine de l'électrochimie, les réactions électrochimiques impliquent le mouvement de la région de la surface de l'électrode accompagné de réactions catalytiques hétérogènes, similaires aux phénomènes observés en catalyse chimique. Appelé électrocatalyse, ce processus englobe la modification des taux et des types de réaction des électrodes en fonction des matériaux du substrat d'électrode au sein d'un électrolyte spécifique, dans des conditions de surtension équivalentes. Le choix de matériaux d’électrodes appropriés constitue un moyen efficace d’améliorer l’efficacité des réactions catalytiques électrochimiques, car différents matériaux d’électrodes peuvent induire des changements significatifs dans la vitesse de réaction électrochimique.
Une application notable de la méthode électrochimique réside dans le traitement des matières organiques récalcitrantes, dans lequel des composés organiques non biodégradables peuvent être convertis en formes biodégradables. Le taux de conversion électrochimique des composés organiques étant généralement lent, plusieurs stratégies sont utilisées pour améliorer le processus. Celles-ci incluent l'augmentation du surpotentiel de l'électrode, l'amélioration de la surface de l'électrode, la sélection de matériaux d'électrode de qualité supérieure et l'amélioration de la structure de l'électrode.
De plus, la recherche sur les électrodes multi-composants est importante dans les réactions électrochimiques. Par exemple, la conception d'une anode Ti/SnO2·Sb2O3·MnO2/PbO2·MnO2 illustre l'utilisation d'électrodes multi-composants. La principale cause de défaillance d’une anode en titane réside dans la diffusion de l’oxygène naissant produit par la réaction de dégagement d’oxygène, conduisant à la formation d’un film de TiO2 non conducteur sur la surface du titane. Une couche active de PbO2MnO2 est appliquée sur la surface de l'électrode pour activer l'anode. De plus, pour réduire la diffusion de l'oxygène naissant vers la surface du titane, une couche intermédiaire de SnO2·Sb2O3·MnO2 est introduite entre la matrice d'électrode en titane et la couche active. Cette anode présente une activité électrocatalytique élevée et une stabilité électrochimique pendant le traitement des eaux usées phénoliques.
L'électrode en titane constitue un composant essentiel dans les machines d'électrolyse de l'eau, ayant un impact direct sur la qualité globale de la machine. Le choix des électrodes dépend de la nature spécifique du travail à réaliser. Dans le domaine du traitement de l’eau, les électrodes métalliques doivent répondre à plusieurs exigences fondamentales :
Excellente conductivité électrique.
Forte résistance à la corrosion.
Résistance mécanique et performances d'usinage robustes.
Longévité en fonctionnement.
Démontrant de bonnes performances électrocatalytiques.
En particulier dans les processus de traitement de l’eau tels que la formation d’eau ionisée acide et alcaline par électrolyse de l’eau, diverses substances oxydantes puissantes telles que O3, H2O2 et HCLO existent dans l’eau. Cela nécessite l'utilisation d'électrodes fonctionnelles spécialisées capables de résister à de telles conditions. Après des recherches approfondies, notre société a développé une électrode longue durée – l’électrode recouverte de titane – spécialement conçue pour le traitement de l’eau. Cette électrode est constituée d'un substrat en titane pur recouvert d'oxydes de métaux nobles du groupe du platine. Il présente des performances électrocatalytiques élevées, une excellente résistance à l’oxydation et une conductivité électrique supérieure.
Les avantages de cette anode sont les suivants :
1. Le titane possède des attributs tels qu'une légèreté, une résistance remarquable, une résistance à la corrosion et une résistance exceptionnelle au chlore humide, surpassant les autres matériaux métalliques. Par exemple, lorsque l’électrolyse de l’eau contient des traces de chlorure, les plaques d’acier inoxydable sont sujettes aux piqûres, ce qui réduit la durée de vie des électrodes. Cependant, le titane ne rencontre pas de tels problèmes.
2. L'inclusion de divers métaux précieux du groupe du platine dans le revêtement garantit une efficacité de courant élevée, une conductivité supérieure, d'excellentes performances électrocatalytiques, une résistance robuste à l'oxydation, une durée de vie opérationnelle prolongée et une efficacité énergétique.
3. Démontre des performances de polarité favorables.
