【正文】 價格昂貴，限制了鉑電極的應用。鈦金屬的發(fā)現(xiàn)引起了人們的廣泛關(guān)注，鈦金屬具有良好的導電、耐腐蝕性，是鉑電極的理想替代材料。研究發(fā)現(xiàn)鈦基涂層電極的性能與鉑電極的性能相近 . 電極材料改性 電極改性的研究主要集中在以鈦材為基體，采用電沉積、電鍍和化學熱解的方法制備改性電極。其中電沉積主要是沉積 α－PbO2和 β－ PbO2。化學熱解的方法主要是在鈦材表面高溫氧化形成氧化物層。 ? a 鈦基二氧化鉛電極（ Ti/PbO2） ? 由于 PbO2電極具有析氧電位高，耐腐蝕性好，導電性能優(yōu)異的特點，而被廣泛應用于化工生產(chǎn)、廢水處理和陰極保護等領(lǐng)域。但傳統(tǒng)意義的二氧化鉛電極機械性能較差，而鈦是一種耐腐蝕、重量輕、強度大的金屬，鈦的熱膨脹率與二氧化鉛的熱膨脹率接近，因此人們開始研究以鈦材為基體的鈦基二氧化鉛電極。 ? 目前二氧化鉛電極多采用電化學的方法 制備（即電沉積）。電沉積二氧化鉛的氧化過 程分為兩步：首先生成氧，氧以 OHads的形式 吸附在電極表面；然后這些吸附的粒子再和 Pb2+生成可溶性的中間產(chǎn)物 Pb(OH)2+，并最 終氧化成 PbO2。 電沉積時陰極和陽極反應分別為： 陽極反應： Pb2+ + 2H2O → PbO2 + 4H+ + 2e 2H2O → O2 + 4H+ + 4e 陰極反應： Pb2+ + 2e → Pb 4H+ + 2e → H2 二氧化鉛電極在電場作用下，表面會產(chǎn)生羥基自由 基： PbO2 [ ] + H2Oads→ PbO2 [OH] ads + H+ 其中 PbO2 [ ]代表 PbO2電極表面的空穴。 b 釕系涂層鈦電極 釕系涂層鈦電極使用最早和最成功的是釕鈦混合物氧化物涂層。釕鈦涂層電極是在 1965年由 H. Beer發(fā)明的?，F(xiàn)在廣泛應用于氯堿工業(yè)。 釕鈦涂層電極的涂層一般制備方法是利用刷涂或浸漬的方法在鈦基體上覆蓋一層釕鈦金屬鹽的鹽酸醇溶液，在中溫下烘干，然后在高溫下熱解氧化形成釕鈦的氧化物簿層。 Ti/RuO2電極的析氯極化曲線的斜率小于析氧極化曲線的斜率，這說明在存在 Cl－ 的情況容易析出氯氣，這有利于高鹽份的廢水的氧化處理。 c 錫銻涂層鈦電極 錫銻涂液是由四氯化錫、三氯化銻、鹽酸以及醇組成的溶液。具體操作方法與釕系涂層類似。經(jīng)過高溫熱解后在鈦基體表面形成 SnO2和 Sb2O3。 SnO2， RuO2， Cr2O3， PdO四種氧化物中 SnO2電極的析氧電位最高， PbO電極的 β值（氧化反應傳遞系數(shù)）最大，SnO2的 β值次之。適用于電化學氧化降解有機污染物的高效陽極材料，應具有較高的析氧電位，使有機物在陽極上直接被氧化的幾率提高； 電極結(jié)構(gòu)的研究 電催化電極從結(jié)構(gòu)上可分為二維電極和三維電極兩大類。 二維電極應用最廣泛的是氧化物涂層電極。電極的化學和電化學性質(zhì)隨著氧化物涂層的組成和制備方法而改變，可獲得良好的穩(wěn)定性和催化活性。但是，二維電極的有效面積小，傳質(zhì)效果不好，時空產(chǎn)率較低。因此，有人用拉伸的鈦網(wǎng)作為電極的基體來解決這個問題。 三維電極是在二維電極之間裝填粒狀或其它形狀的工作電極材料，致使裝填電極表面帶電，在工作電極材料表面發(fā)生電化學反應。由于電極面積較大，能以較低的電流密度提供較大的電流強度，且粒子之間間距小，傳質(zhì)過程得以極大改善，時空產(chǎn)率和電流效率大大提高，尤其對低電導率的廢水，優(yōu)勢明顯。 三維電極可分為固定床電極，流化床電極，多孔電極。目前在理論和應用方面的研究正在起步。從應用角度出發(fā)，三維電極更具競爭力。 電化學氧化法的發(fā)展趨勢 有機廢水電化學氧化處理方法的研究開發(fā)，其目標是工業(yè)化。這個工業(yè)化過程是通過“基礎研究”向“應用研究”轉(zhuǎn)化來實現(xiàn)的。從解決實際問題出發(fā)開展電化學氧化法的基礎理論研究、電極材料研制、電化學反應器的開發(fā)以及電化學氧化工藝研究是目前的發(fā)展趨勢。 （ 1）有機污染物電化學氧化機理的研究。包含有機化合物分子在電極表面的電子轉(zhuǎn)移，或高電位下產(chǎn)生的強氧化性物種與有機物分子的作用，以及電催化體系中產(chǎn)生強氧化性物種的種類和方式等內(nèi)容。 （ 2）電極材料的研制。主要包括電極的制備和優(yōu)化、電催化活性和選擇性、電極的壽命等問題。 （ 3）電解槽結(jié)構(gòu)的研究和高效電解反應器的開發(fā)。根據(jù)所研制的電極和已知的較明確的氧化機理，進行電極結(jié)構(gòu)和反應器的合理設計以及操作條件的優(yōu)化的系統(tǒng)研究。 （ 4）對特定的電化學氧化系統(tǒng)進行應用研究。研究實際廢水體系的部分電化學降解和完全氧化過程，系統(tǒng)地考察電流密度、溫度、 pH、電解質(zhì)、廢水濃度、傳質(zhì)方式和速度、停留時間等因素的影響，設計最佳工藝路線。 謝謝觀看 /歡迎下載 BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES. BY FAITH I BY FAITH