循坏水电极除硬

高盐循环水易导致设备腐蚀和结垢，电化学离子交换（EDI）技术结合离子交换树脂与直流电场，可连续脱除Ca²⁺、Mg²⁺和Cl⁻等离子。以填充混床树脂的电渗析模块为例，在15 V电压下，硬度离子去除率>90%，产水电阻率可达5 MΩ·cm。相比传统离子交换，EDI无需酸碱再生，且自动化程度高。设计要点包括：①树脂选择（强酸/强碱型）；②隔板流道优化（防堵塞）；③极水循环（防结垢）。某电子厂超纯水系统中，EDI使再生废水排放量减少95%，运行成本降低30%。电化学方法使色度从500倍降至10倍以下。循坏水电极除硬

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 O₃/kWh）。以PbO₂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。 山东工业电极设施电化学处理使设备清洗频率降低80%。

电极材料的选择至关重要，它直接影响电极的性能和应用范围。金属材料如铜、银、铂等，因具有良好的导电性，在许多电极应用中备受青睐。铜的导电性优良且成本相对较低，常用于一般的导电电极；银的导电率更高，在一些对导电性要求极高的电子器件电极中有所应用；铂则因其出色的化学稳定性和生物相容性，常用于医疗设备电极以及一些高精度的电化学检测电极。此外，碳材料如石墨，也因其独特的导电性能和化学稳定性，在电池电极等领域使用。

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RuCl₃和IrCl₃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Ta₂O₅）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。电化学除重金属同步回收有价值金属。

在实际应用中，被研究的电极被称作工作电极（W），在电化学分析法中也称为指示电极。为了测量工作电极的电势，通常会将其与参比电极（R）组成二电极测量电池。当需要使工作电极发生极化时，则需额外引入一个辅助电极（C），组成三电极测量电池系统。为降低电液中欧姆电位降（IR）对工作电极电势测量的误差，参比电极与电解液连接处常采用毛细管，即鲁金毛细管，使其尽可能靠近工作电极，以提高测量的精度。

多重电极与单一电极不同，其电极界面上存在多种电极反应。当不太纯的锌浸入硫酸中时，【Zn|H₂SO₄】电极上就可能同时发生锌原子失去电子生成锌离子的反应，以及氢离子得到电子生成氢气的反应，且这两个反应的速率都较快，因此该电极属于二重电极。金属腐蚀体系常常呈现出多重电极的特性，由于存在多种反应，多重电极的静态电势需根据不同反应的极化曲线和极化规律来综合判断，其电化学反应过程相对复杂，给研究和应用带来了一定挑战。 电化学技术使生物膜厚度从500μm降至50μm。湖南数据中心电极设施

电化学除垢技术使结垢速率降低80%以上。循坏水电极除硬

钛电极作为一种重要的电极材料，凭借其优异的耐腐蚀性、高催化活性和稳定性，在众多领域得到了广泛应用，并取得了明显的经济效益和社会效益。从氯碱工业到新能源领域，从水处理到生物医学，钛电极不断推动着相关行业的技术进步。然而，面对未来更加复杂和多样化的需求，钛电极仍需要不断创新和发展。通过持续的研究和技术改进，相信钛电极将在性能上实现更大的突破，在应用领域上得到进一步拓展，为人类社会的可持续发展做出更大的贡献。循坏水电极除硬