En el ámbito de la electroquímica, las reacciones electroquímicas implican el movimiento de la región de la superficie del electrodo acompañado de reacciones catalíticas heterogéneas, similares a los fenómenos observados en la catálisis química. Este proceso, denominado electrocatálisis, abarca la alteración de las velocidades y tipos de reacción de los electrodos según los materiales del sustrato del electrodo dentro de un electrolito específico, en condiciones de sobrepotencial equivalentes. La elección de materiales de electrodos apropiados sirve como un medio eficaz para mejorar la eficiencia de las reacciones catalíticas electroquímicas, ya que diferentes materiales de electrodos pueden inducir cambios significativos en la velocidad de reacción electroquímica.
Una aplicación notable del método electroquímico radica en el tratamiento de materia orgánica recalcitrante, en el que compuestos orgánicos no biodegradables se pueden convertir en formas biodegradables. Dado que la tasa de conversión electroquímica de los compuestos orgánicos es generalmente lenta, se emplean varias estrategias para mejorar el proceso. Estos incluyen aumentar el sobrepotencial del electrodo, mejorar el área de superficie del electrodo, seleccionar materiales de electrodo superiores y mejorar la estructura del electrodo.
Además, en las reacciones electroquímicas es importante la investigación de electrodos multicomponentes. Por ejemplo, el diseño de un ánodo de Ti/SnO2·Sb2O3·MnO2/PbO2·MnO2 ejemplifica el uso de electrodos multicomponente. La causa principal del fallo del ánodo de titanio radica en la difusión del oxígeno naciente producido por la reacción de desprendimiento de oxígeno, lo que lleva a la formación de una película de TiO2 no conductora sobre la superficie del titanio. Se aplica una capa activa de PbO2MnO2 a la superficie del electrodo para activar el ánodo. Además, para reducir la difusión de oxígeno naciente a la superficie de titanio, se introduce una capa intermedia de SnO2·Sb2O3·MnO2 entre la matriz del electrodo de titanio y la capa activa. Este ánodo exhibe una alta actividad electrocatalítica y estabilidad electroquímica durante el tratamiento de aguas residuales fenólicas.
El electrodo de titanio sirve como componente crítico en las máquinas de electrólisis de agua, lo que afecta directamente la calidad general de la máquina. La selección de electrodos depende de la naturaleza específica del trabajo involucrado. En el ámbito del tratamiento de aguas, los electrodos metálicos deben cumplir varios requisitos fundamentales:
Excelente conductividad eléctrica.
Fuerte resistencia a la corrosión.
Robusta resistencia mecánica y rendimiento de mecanizado.
Longevidad en funcionamiento.
Demostrando un buen rendimiento electrocatalítico.
Particularmente en los procesos de tratamiento de agua, como la formación de agua ionizada ácida y alcalina mediante electrólisis del agua, existen en el agua varias sustancias oxidantes potentes como O3, H2O2 y HCLO. Esto requiere el uso de electrodos funcionales especializados capaces de soportar tales condiciones. Después de una extensa investigación, nuestra empresa ha desarrollado un electrodo duradero, el electrodo recubierto de titanio, diseñado específicamente para el tratamiento de agua. Este electrodo consta de un sustrato de titanio puro recubierto con óxidos de metales nobles del grupo del platino. Presenta un alto rendimiento electrocatalítico, una excelente resistencia a la oxidación y una conductividad eléctrica superior.
Las ventajas de este ánodo son las siguientes:
1. El titanio posee atributos como peso ligero, resistencia notable, resistencia a la corrosión y resistencia excepcional al cloro húmedo, superando a otros materiales metálicos. Por ejemplo, cuando la electrólisis del agua contiene trazas de cloruro, las placas de acero inoxidable son propensas a sufrir picaduras, lo que reduce la vida útil de los electrodos. Sin embargo, el titanio no presenta tales problemas.
2. La inclusión de varios metales preciosos del grupo del platino en el recubrimiento garantiza una alta eficiencia de corriente, una conductividad superior, un excelente rendimiento electrocatalítico, una sólida resistencia a la oxidación, una vida útil prolongada y eficiencia energética.
3. Demuestra un rendimiento de polaridad favorable.
