鈦電極是以鈦為基體，通過表面改性處理制備而成的電極材料。鈦作為一種具有高比強度、良好耐腐蝕性的金屬，為電極提供了穩定的機械支撐。在電極制備過程中，通常會在鈦基體表面涂覆一層或多層具有電催化活性的物質，如金屬氧化物、貴金屬等。這些活性涂層能夠明顯改變電極的電化學性能，使其具備特定的電催化功能，從而在不同的電化學過程中發揮作用。例如，在氯堿工業中，鈦電極的使用大幅提高了電解效率和產品質量，推動了行業的發展。鈦電極的出現，為眾多需要高效、穩定電極材料的領域提供了新的解決方案。

活性層是電極的重要部分，通常由具備電化學活性的材料構成。在電池電極中，活性層材料的特性決定了電池的充放電性能、容量大小等關鍵指標。例如在鋰離子電池中，陰極的活性層材料如鋰鈷氧化物，其晶體結構和化學性質影響著鋰離子的嵌入和脫出過程，進而影響電池的能量密度和循環壽命。在其他電化學反應中，活性層材料能夠通過自身的氧化還原反應，實現電子的轉移，推動反應的進行，是決定電極功能的關鍵因素。導電層在電極中起著至關重要的電子傳輸作用，它的存在保證了電子能夠高效地進出活性層。為了實現良好的導電性能，導電層通常選用高導電率的材料，如金屬銅、銀等。在設計導電層時，還需考慮其與活性層和基底的兼容性，確保各層之間能夠緊密結合，減少電子傳輸過程中的阻力。此外，導電層的厚度和結構也會對電子傳輸效率產生影響，需要根據具體的應用需求進行優化設計，以提高電極的整體性能。河北數據中心電極除硬系統電化學腐蝕控制技術節省緩蝕劑60%。

循環水系統中微生物滋生會導致生物粘泥、管道腐蝕和換熱效率下降，電極電化學技術可通過原位生成殺菌劑（如活性氯、臭氧和羥基自由基）實現高效消毒。以鈦基涂層電極（Ti/RuO?-IrO?）為例，在含氯循環水中電解產生次氯酸（HClO），當有效氯濃度維持在0.5-2 mg/L時，對異養菌的殺滅率超過99.9%。相比傳統化學加藥（如二氧化氯），電化學法具有精細控量、無藥劑殘留的優勢。系統設計需考慮電流密度（通常1-5 mA/cm2）、流速（>0.5 m/s防止結垢）和電極壽命（涂層穩定性>5年）。某石化廠案例顯示，該技術使殺菌成本降低40%，且避免了化學藥劑對設備的腐蝕風險。

污染土壤淋洗液常含高濃度重金屬和有機污染物（如PAHs），電極氧化還原反應可以協同去除兩類污染物。以Pb-芘復合污染淋洗液為例，Ti/PbO?陽極降解芘的同時，陰極還原Pb2?為Pb?實現回收。關鍵參數為淋洗劑選擇（檸檬酸優于EDTA，避免絡合競爭）和pH控制（酸性條件利于重金屬還原）。技術瓶頸在于土壤淋洗液的高顆粒物含量易堵塞電極，需前置過濾或采用旋轉陰極設計?，F場試驗顯示，處理成本比焚燒法降低50%以上，且無二次污染風險。電化學防垢涂層使結垢誘導期延長10倍。

PPCPs（如防曬劑）在水體中持續積累，傳統工藝難以有效去除。電氧化技術可通過自由基攻擊實現PPCPs的分子結構破壞。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物無生態風險。關鍵挑戰在于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，需優化反應條件以抑制副反應。電化學處理使設備清洗頻率降低80%。湖南海水淡化電極需求

電化學活化水技術年運行費用降低55%。河北數據中心電極除硬系統

電極氧化反應遵循電化學熱力學原理，可用能斯特方程描述電極電位與反應物濃度的關系。以鐵電極為例，其氧化反應Fe→Fe2?+2e?的標準電極電位為-0.44V（vs SHE）。當系統電位超過該值，熱力學上即可發生自發氧化。在實際水系統中，溶解氧的存在會顯著提高氧化電位，例如O?+2H?O+4e?→4OH?反應的標準電位達+0.40V，二者耦合構成腐蝕電池。溫度每升高10℃，氧化反應速率通常提高1.5-2倍，這對高溫循環水系統的電極選材提出更高要求。河北數據中心電極除硬系統