Сравнение материалов электродов для разложения органических загрязнителей

Сравнение материалов электродов для разложения органических загрязнителей

В электрохимических реакциях образуются сильные окислители, такие как гидроксильные радикалы, атомарный кислород, перекись водорода, пергидроксильные радикалы и свободный хлор. Эти мощные окислители способны разлагать органические загрязнители и убивать бактерии. Путем электролиза воды, анодного катализа с получением адсорбированных гидроксильных радикалов.

 The electrode material strongly affects the production of reactive species such as Cl2, OCl- , H2O2, ozone, ·OH, and ·HO2, affecting consequently the disinfection efficiency of the process.

Идеальным материалом электродов должен быть абсолютно стабильный, позволяющий эффективно генерировать окислители при низком перенапряжении. Область потенциала, в которой происходит выбранная реакция, имеет важное значение, поскольку ее связь с электрооксидированием сточных вод будет определять общую текущую эффективность процесса. Эволюция кислорода (на аноде) и водорода (на катоде) является конкурирующей реакцией и одновременно производит протоны (эволюция O2) и гидроксильные ионы (эволюция H2). Эти реакции могут быть ингибированы конкретным материалом электрода и/или добавками к электролиту.   


Независимо от выбранного материала, к сожалению, электрохимические реакции обычно протекают довольно неизбирательно, и большая часть энергии от источника питания расходуется на побочные реакции и выработку тепла. Скорость электрохимической реакции может контролироваться как активацией, так и массопереносом. Таким образом, очевидно, что для увеличения скорости этих реакций важно (1) обеспечить электродам большую площадь поверхности и (2) способствовать турбулентным условиям в электролите посредством перемешивания, движения самого электрода или стимуляторов турбулентности в ячейке.