膜電極是利用隔膜對單種離子的透過性，或膜表面與電解液的離子交換平衡所建立的電勢，來測量電液中特定離子活度的裝置。其中玻璃電極較為典型，常用于測量溶液的酸堿度。它的敏感膜能選擇性地允許氫離子通過，當膜兩側氫離子濃度存在差異時，會產生膜電勢，通過測量膜電勢就能得知溶液中的氫離子濃度，進而確定溶液的 pH 值。離子選擇性電極同樣基于此原理，可對特定離子如鈉離子、鉀離子等進行精細檢測，在環境監測、生物醫學等領域發揮重要作用。電極系統運行噪音低于50分貝。貴州數據中心電極設施

溶解氧（DO）在電極氧化中扮演復雜角色：一方面作為去極化劑加速金屬溶解（如4Fe+3O?→2Fe?O?），另一方面在適當條件下促進保護性氧化膜形成。實驗數據顯示，當DO從0.1mg/L升至8mg/L時，碳鋼腐蝕速率可從0.01mm/a增至0.15mm/a。但在pH>9的堿性環境中，DO會促進γ-Fe?O?致密膜生成，反而抑制腐蝕。這種濃度-效應的非線性關系要求在實際監測中必須精確控制DO水平。氧化反應動力學受電荷轉移、物質擴散等多因素控制。對于鐵電極，在pH=7的中性水中，其氧化電流密度通常為10??-10??A/cm2。當形成鈍化膜后，電流密度可降至10??A/cm2以下。值得注意的是，氯離子存在時會使鈍化膜局部破裂，產生微米級的活性溶解點，此時電流密度呈現脈動特征，這種非線性動力學行為給電極壽命預測帶來挑戰。通過電化學阻抗譜（EIS）可有效表征這些動力學過程。山東吸收塔電極電化學-膜技術實現循環水零排放。

電極的制備工藝對其電化學性能至關重要。以鈦基涂層電極為例，典型制備流程包括基體預處理（噴砂、酸蝕）、涂層溶液配制（如RuCl?和IrCl?的混合溶液）和熱分解氧化（多次涂覆-燒結循環）。溶膠-凝膠法可制備均勻的納米氧化物涂層，而電沉積法則適合精確控制貴金屬（如Pt）的負載量。關鍵挑戰在于涂層與基體的結合力不足導致的剝落問題，可通過引入中間層（如Ta?O?）或等離子噴涂技術改善。此外，新興的原子層沉積（ALD）技術能實現單原子級精度，用于制備超薄、高活性電極涂層。

工作電極主要用于研究電化學反應的實驗，研究人員期望在該電極上發生所關注的特定電化學反應。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不能受電極自身其他反應的干擾，并且要能在較寬的電位區域內進行測定，還必須保證電極不與溶劑或電解液組分發生反應。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。醫用電極在醫療領域發揮著重要作用，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到心電圖機中，經過處理后形成心電圖，醫生依據心電圖的波形特征，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，為臨床診斷提供關鍵依據，在心血管疾病的診斷中具有不可替代的地位。銅離子電解釋放有效抑制藻類滋生。

垃圾滲濾液成分復雜（含腐殖酸、氨氮、重金屬等），電氧化可同步實現有機物降解和脫氮。以Ti/RuO?-IrO?陽極為例，在Cl?存在下，氨氮通過間接氧化轉化為N?（選擇性>70%），同時COD去除率達60-80%。關鍵問題在于滲濾液的高鹽分（如Na?、K?）可能導致電極腐蝕，需采用耐鹽涂層（如Ti/Pt）或預處理脫鹽。此外，耦合生物處理（如前置厭氧消化）可降低電耗，而脈沖電源模式能減少電極鈍化。中試研究表明，處理成本約為8-12元/噸，具備規模化應用潛力。電化學方法使碳鋼腐蝕速率降至0.02mm/a。河北吸收塔電極設施

電解防垢技術使渦輪機效率下降從15%降至3%。貴州數據中心電極設施

鈦電極作為一種重要的電極材料，憑借其優異的耐腐蝕性、高催化活性和穩定性，在眾多領域得到了廣泛應用，并取得了明顯的經濟效益和社會效益。從氯堿工業到新能源領域，從水處理到生物醫學，鈦電極不斷推動著相關行業的技術進步。然而，面對未來更加復雜和多樣化的需求，鈦電極仍需要不斷創新和發展。通過持續的研究和技術改進，相信鈦電極將在性能上實現更大的突破，在應用領域上得到進一步拓展，為人類社會的可持續發展做出更大的貢獻。貴州數據中心電極設施