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钛管阳极的工作原理基于电化学氧化还原反应，其核心是通过钛基体表面的贵金属涂层（如钌、铱、铂的氧化物）催化反应，在电场作用下实现电子转移，从而完成特定的电化学过程。以下从核心机制、关键反应及应用场景中的具体原理展开说明：
一、核心工作机制
电极的导电性与电场作用
钛管阳极作为电解池的阳极（氧化极），外接电源正极后，会吸引电解液中的阴离子（如 Cl⁻、OH⁻等）向其移动。钛基体本身具有一定导电性，可将电流传递至表面涂层，而涂层作为 “催化剂” 降低反应的活化能，加速电子转移。
涂层的催化作用
贵金属氧化物涂层（如 IrO₂-Ta₂O₅、RuO₂-TiO₂）是反应的核心。其晶体结构中存在 “活性位点”，能吸附电解液中的离子（如 OH⁻），并促使其失去电子（氧化反应），同时避免钛基体被氧化腐蚀（涂层对钛有 “保护作用”）。
二、关键电化学反应
根据应用场景的不同，钛管阳极表面主要发生两类核心反应：
1. 析氯反应（适用于含氯离子的体系，如氯碱工业、海水处理）
这一反应的过电位低（能耗低），是氯碱工业制备氯气、次氯酸钠的核心反应。
三、钛基体的作用
钛管作为基体，并非直接参与反应，而是提供物理支撑和耐蚀保护：
钛在电化学环境中易形成致密的氧化膜（TiO₂），可阻止自身被电解液腐蚀；
管状结构增大了反应表面积，同时便于内部通冷却水（控制电解温度，避免涂层因高温失效）。
