工作電極主要用于研究電化學反應(yīng)的實驗，研究人員期望在該電極上發(fā)生所關(guān)注的特定電化學反應(yīng)。對于工作電極，有諸多要求。它可以是固體，也可以是液體，各類能導電的固體材料基本都能作為工作電極。同時，所研究的電化學反應(yīng)不能受電極自身其他反應(yīng)的干擾，并且要能在較寬的電位區(qū)域內(nèi)進行測定，還必須保證電極不與溶劑或電解液組分發(fā)生反應(yīng)。常見的“惰性”固體電極材料如玻碳、鉑、金等常被選用，以滿足實驗需求。醫(yī)用電極在醫(yī)療領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用，以心電圖機為例，電極需要被準確放置在患者皮膚上，用于檢測心臟的電活動。心臟在跳動過程中會產(chǎn)生微弱的電信號，這些信號通過皮膚傳導到電極上，電極將其收集并傳輸?shù)叫碾妶D機中，經(jīng)過處理后形成心電圖，醫(yī)生依據(jù)心電圖的波形特征，能夠判斷患者心臟的健康狀況，檢測是否存在心律失常、心肌缺血等心臟疾病，為臨床診斷提供關(guān)鍵依據(jù)，在心血管疾病的診斷中具有不可替代的地位。電極系統(tǒng)運行噪音低于50分貝。湖北循壞水電極除硬系統(tǒng)

循環(huán)水中的鈣鎂離子易形成碳酸鈣和硫酸鈣垢，電化學除垢技術(shù)通過陰極反應(yīng)（2H?O + 2e? → H?↑ + 2OH?）提高局部pH，促使成垢離子（Ca2?、Mg2?）以疏松形式析出并隨排污水排除。采用網(wǎng)狀不銹鋼陰極時，垢層主要成分為文石型CaCO?（非粘附性），可通過自動刮垢裝置。關(guān)鍵參數(shù)包括電流密度（10-30 mA/cm2）、水溫（<60℃）和停留時間（>30分鐘）。某電廠循環(huán)水系統(tǒng)應(yīng)用后，換熱管結(jié)垢速率從3 mm/年降至0.5 mm/年，同時節(jié)水15%（減少排污量）。該技術(shù)的瓶頸在于高硬度水質(zhì)（>500 mg/L CaCO?）時能耗上升，需配合水質(zhì)軟化預(yù)處理。湖北吸收塔電極除硬循環(huán)水電化學處理設(shè)備緊湊。

循環(huán)水系統(tǒng)的腐蝕與結(jié)垢往往并存，電化學方法可通過調(diào)控水質(zhì)穩(wěn)定性指數(shù)（LSI）實現(xiàn)雙重控制。陽極生成氧化性物質(zhì)（如ClO?）抑制腐蝕菌，而陰極反應(yīng)生成的OH?與HCO??結(jié)合生成CO?2?，優(yōu)先與Ca2?形成可排垢層。采用Ti/Pt陽極與316L不銹鋼陰極組合時，碳鋼掛片的腐蝕速率從0.2 mm/年降至0.02 mm/年，同時結(jié)垢傾向指數(shù)（PSI）從8降至4。智能控制系統(tǒng)可根據(jù)在線pH、ORP和電導率數(shù)據(jù)動態(tài)調(diào)節(jié)電流（0.5-5 A），適用于水質(zhì)波動大的工況。某化工廠應(yīng)用后，設(shè)備壽命延長3倍，且年節(jié)水效益達200萬元。

PFAS（如PFOA、PFOS）因C-F鍵能高（~116 kcal/mol），常規(guī)方法幾乎無法降解。電氧化技術(shù)通過陽極生成的·OH和空穴（h?）攻擊PFAS的羧基或磺酸基，逐步脫氟并縮短碳鏈。BDD電極在10 mA/cm2下處理PFOA 4小時，脫氟率>95%，且無短鏈PFAS積累。優(yōu)化方向包括：①提高電極對PFAS的吸附能力（如碳納米管修飾）；②添加助催化劑（如Ce3?）促進C-F鍵斷裂；③開發(fā)電流密度（<2 mA/cm2）的長周期運行模式以降低能耗。該技術(shù)已被美國EPA列為PFAS處理推薦技術(shù)之一。

金屬氧化生成的腐蝕產(chǎn)物（如Fe?O?、γ-FeOOH）本身具有半導體特性，其禁帶寬度影響電子轉(zhuǎn)移效率。例如α-Fe?O?（Eg=2.2eV）比γ-Fe?O?（Eg=2.0eV）更穩(wěn)定。這些氧化物還可能參與光電化學反應(yīng)，在光照條件下產(chǎn)生額外光電流，導致傳統(tǒng)電位測量出現(xiàn)偏差。現(xiàn)在研究正嘗試利用這種特性開發(fā)自供能監(jiān)測傳感器。

在拉伸應(yīng)力和腐蝕介質(zhì)共同作用下，電極材料會發(fā)生SCC。以奧氏體不銹鋼在Cl?環(huán)境為例，其裂紋擴展速率可達10??-10??mm/s。電化學噪聲檢測發(fā)現(xiàn)，SCC過程中會出現(xiàn)特征性的電流/電位突跳信號，這些瞬態(tài)響應(yīng)與位錯滑移、膜破裂等微觀事件直接相關(guān)，為早期預(yù)警提供了新思路。 電化學系統(tǒng)年節(jié)電200萬度。遼寧海水淡化電極除硬系統(tǒng)

電化學系統(tǒng)使冷卻塔逼近溫差降至3℃。湖北循壞水電極除硬系統(tǒng)

PPCPs（如防曬劑）在水體中持續(xù)積累，傳統(tǒng)工藝難以有效去除。電氧化技術(shù)可通過自由基攻擊實現(xiàn)PPCPs的分子結(jié)構(gòu)破壞。以磺胺甲惡唑（SMX）為例，BDD電極在10 mA/cm2電流密度下處理2小時，SMX降解率>95%，且毒性評估顯示中間產(chǎn)物無生態(tài)風險。關(guān)鍵挑戰(zhàn)在于PPCPs的低濃度（ng/L~μg/L）和高背景有機物干擾，需通過提高電極選擇性（如分子印跡改性）或耦合前置吸附工藝來增強靶向降解。此外，實際水體中碳酸鹽等自由基淬滅劑會降低效率，需優(yōu)化反應(yīng)條件以抑制副反應(yīng)。湖北循壞水電極除硬系統(tǒng)