鈦管陽極的工作原理基于電化學氧化還原反應，其核心是通過鈦基體表面的貴金屬涂層（如釕、銥、鉑的氧化物）催化反應，在電場作用下實現電子轉移，從而完成特定的電化學過程。以下從核心機制、關鍵反應及應用場景中的具體原理展開說明：

一、核心工作機制

電極的導電性與電場作用

鈦管陽極作為電解池的陽極（氧化極），外接電源正極后，會吸引電解液中的陰離子（如 Cl?、OH?等）向其移動。鈦基體本身具有一定導電性，可將電流傳遞至表面涂層，而涂層作為 “催化劑” 降低反應的活化能，加速電子轉移。

涂層的催化作用

貴金屬氧化物涂層（如 IrO?-Ta?O?、RuO?-TiO?）是反應的核心。其晶體結構中存在 “活性位點”，能吸附電解液中的離子（如 OH?），并促使其失去電子（氧化反應），同時避免鈦基體被氧化腐蝕（涂層對鈦有 “保護作用”）。

二、關鍵電化學反應

根據應用場景的不同，鈦管陽極表面主要發生兩類核心反應：

1. 析氯反應（適用于含氯離子的體系，如氯堿工業、海水處理）

這一反應的過電位低（能耗低），是氯堿工業制備氯氣、次氯酸鈉的核心反應。

三、鈦基體的作用

鈦管作為基體，并非直接參與反應，而是提供物理支撐和耐蝕保護：

鈦在電化學環境中易形成致密的氧化膜（TiO?），可阻止自身被電解液腐蝕；

管狀結構增大了反應表面積，同時便于內部通冷卻水（控制電解溫度，避免涂層因高溫失效）。