[发明专利]一种具有电极自我修复功能的电化学反应系统及方法

说明书

本发明公开一种具有电极自我修复功能的电化学反应系统及方法；所述系统包括：第一电极；第二电极；脉冲电源；所述第一电极和第二电极分别连接所述脉冲电源的两极；所述第一电极和第二电极均为缺陷态钛电极。本发明将缺陷态钛电极和脉冲供电模式进行耦合，充分发挥两者的优势、避免两者的缺点，完成目标电化学水处理过程，并有效的解决了现有钛基体贵金属氧化物电极不可逆性失活的技术问题。

技术领域

本发明属于电化学水处理领域，具体涉及一种具有电极自我修复功能的电化学反应系统及方法。

背景技术

电化学水处理技术是一种绿色的水处理技术，无需额外添加化学药剂，处理废水高效，设备及操作简单，反应过程温和，并且可以与其它技术灵活配合，受到越来越多科研机构与企业的关注与重视，在工程实践中也得到一定程度的应用。

作为电化学水处理技术的核心，电极在实践过程中依然表现出不少问题，如：

(1)目前使用的钛基体贵金属氧化物电极稳定性能不够。该种电极在使用过程中，由于表面活性元素溶解或溶蚀以及基体钝化等综合因素，导致电极的不可逆性失活。

(2)钛基体贵金属氧化物电极在使用中存在重金属元素溶解，导致使用过程存在二次污染的风险。

(3)钛基体贵金属氧化物电极制备过程中需要使用含多个结晶水的贵金属盐类配制刷涂液，导致成本偏高。

(4)实际使用过程中阴极表面存在显著的结垢状况，一旦垢层导致阴阳两极相接，将严重影响系统安全稳定运行。

因此，对现有以钛基体贵金属氧化物电极为核心的电化学水处理系统进行改进优化，成了推动该技术产业化的重点工作。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有电极自我修复功能的电化学反应系统及方法，将缺陷态钛电极和脉冲供电模式进行耦合，充分发挥两者的优势、避免两者的缺点，完成目标电化学水处理过程，并有效的解决了现有钛基体贵金属氧化物电极不可逆性失活的技术问题。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

一种具有电极自我修复功能的电化学反应系统，包括：

第一电极；

第二电极；

脉冲电源；所述第一电极和第二电极分别连接所述脉冲电源的两极；

所述第一电极和第二电极均为缺陷态钛电极。

本发明进一步的改进在于：还包括电解槽；所述第一电极和第二电极设置于电解槽中。

本发明进一步的改进在于：所述电解槽具有进水口和出水口。

本发明进一步的改进在于：当使用恒流供电模式时，所述脉冲电源周期性向第一电极和第二电极施加电流，施加电流的核心参数为：正向通电时的电流值i₁、正向持续时间t₁、负向通电时的电流值i₂、负向持续时间t₂；

当使用恒压供电模式时，所述脉冲电源周期性向第一电极和第二电极施加电压，施加电压的核心参数为：正向通电时的电压值U₁、正向持续时间t₁、负向通电时的电压值U₂、负向持续时间t₂。

本发明进一步的改进在于：正向持续时间t₁＝负向持续时间t₂。

本发明进一步的改进在于：|i₁|＝|i₂|；|U₁|＝|U₂|。