循環(huán)水中的鈣鎂離子易形成碳酸鈣和硫酸鈣垢，電化學除垢技術通過陰極反應（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清洗。關鍵參數(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)應用后，換熱管結垢速率從3 mm/年降至0.5 mm/年，同時節(jié)水15%（減少排污量）。該技術的瓶頸在于高硬度水質（>500 mg/L CaCO?）時能耗上升，需配合水質軟化預處理。電沉積Zn-PO?涂層使清洗周期延長6倍。河北循壞水電極

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(huán)）。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(zhàn)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(xiàn)單原子級精度，用于制備超薄、高活性電極涂層。甘肅工業(yè)電極除硬循環(huán)水電化學處理實現(xiàn)節(jié)能減排。

鈦電極具有良好的穩(wěn)定性，包括化學穩(wěn)定性和機械穩(wěn)定性。在長期的電化學過程中，其表面的活性涂層不易發(fā)生脫落、溶解或結構變化，能夠保持穩(wěn)定的電催化性能。同時，鈦基體的度和良好的韌性，使得電極在受到機械振動、熱應力等外界因素影響時，依然能夠保持結構完整。例如，在電解水制氫設備中，鈦電極需要在連續(xù)的電解過程中保持穩(wěn)定的工作狀態(tài)，其化學和機械穩(wěn)定性確保了設備的長期穩(wěn)定運行，減少了因電極性能下降而導致的設備停機維護次數(shù)。

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(xié)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(xiàn)回收。關鍵參數(shù)為淋洗劑選擇（檸檬酸優(yōu)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。現(xiàn)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-膜技術實現(xiàn)循環(huán)水零排放。

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。該技術已被美國EPA列為PFAS處理推薦技術之一。

電化學除磷產(chǎn)物純度達90%可用作磷肥。河北循壞水電極

隨著全球對清潔能源的需求不斷增加，電解水制氫作為一種高效、環(huán)保的制氫方式，受到關注。鈦電極在電解水制氫過程中發(fā)揮著關鍵作用。鈦基二氧化銥陽極和鈦基鉑陰極分別在析氧和析氫反應中表現(xiàn)出優(yōu)異的電催化性能，能夠降低反應的過電位，提高電解效率。通過優(yōu)化鈦電極的結構和涂層性能，可以進一步提高電解水制氫的效率和降低能耗。同時，鈦電極的穩(wěn)定性和長壽命確保了電解水制氫設備能夠長期穩(wěn)定運行，為大規(guī)模制氫提供了可靠的技術支持，對推動氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要意義。河北循壞水電極