Η λύση για τη ρύπανση επιφανειών ηλεκτροδίων

Η επιφανειακή ρύπανση των ηλεκτροδίων είναι ένα σοβαρό πρόβλημα σε πολλές ηλεκτροχημικές διαδικασίες παραγωγής και σε ηλεκτροχημικούς αισθητήρες. Η ρύπανση ηλεκτροδίων μπορεί να επηρεάσει την απόδοση και την ενεργειακή απόδοση ενός ηλεκτροχημικού στοιχείου. Υπερήχους είναι ένα αποτελεσματικό μέσο για την αποφυγή και την αφαίρεση της ρύπανσης των ηλεκτροδίων.

Η ρύπανση των ηλεκτροδίων μειώνει τη φυσική επαφή του ηλεκτρολύτη με το ηλεκτρόδιο για μεταφορά ηλεκτρονίων και ως εκ τούτου μειώνει την ταχύτητα ηλεκτροχημικής αντίδρασης. Συχνά ο παράγοντας ρύπανσης προσκολλάται σε ορισμένα δομικά χαρακτηριστικά στην επιφάνεια του ηλεκτροδίου ως αποτέλεσμα υδρόφιλων, υδρόφοβων ή ηλεκτροστατικών αλληλεπιδράσεων μεταξύ του παράγοντα ρύπανσης και της επιφάνειας του ηλεκτροδίου.

Οι μέθοδοι υφαλοχρωματισμού περιλαμβάνουν επιφανειακή τροποποίηση ή επικάλυψη με πολυμερή ή υλικά με βάση τον άνθρακα, όπως νανοσωλήνες άνθρακα ή γραφένιο, λόγω της μεγάλης επιφάνειας, των ηλεκτροκαταλυτικών ιδιοτήτων και της αντοχής στη ρύπανση. Εναλλακτικά, τα μεταλλικά νανοσωματίδια μπορούν να έχουν αντιρρυπαντικές ιδιότητες σε συνδυασμό με ηλεκτροκαταλυτικές ιδιότητες και υψηλή ηλεκτρική αγωγιμότητα.

Υπερήχων μηχανική ανάδευση είναι μια εναλλακτική αντιρρυπαντική μέθοδος.

Υπερήχων διέγερση για αντιρρυπαντική χρησιμοποιεί υψηλής συχνότητας, υψηλής έντασης ηχητικά κύματα σε ένα υγρό για να διευκολύνει ή να ενισχύσει την απομάκρυνση των παραγόντων ρύπανσης από επιφάνειες βυθισμένες σε ένα υπερήχων ενεργοποιημένο υγρό. Ο καθαρισμός επιφανειών ηλεκτροδίων υπερήχων είναι μια τεχνολογία μοναδική στην ικανότητά της να αφαιρεί παράγοντες ρύπανσης από επιφάνειες ηλεκτροδίων. Η τεχνολογία καθαρισμού υπερήχων είναι σε θέση να διεισδύσει και να καθαρίσει οποιαδήποτε βρεγμένη επιφάνεια ηλεκτροδίου, συμπεριλαμβανομένων τυφλών οπών, νημάτων, περιγραμμάτων επιφάνειας.
Οι απαιτήσεις για βελτιωμένη καθαρότητα επιφάνειας ηλεκτροδίων οδήγησαν στην ανάπτυξη της τεχνολογίας ανάδευσης υπερήχων. Σήμερα είναι δυνατή η μηχανική ανάδευση ηλεκτροδίων σε συχνότητα υπερήχων ή η ανάδευση του υγρού κοντά στο ηλεκτρόδιο για έμμεσο καθαρισμό επιφάνειας ηλεκτροδίων.

Έμμεσο αντιρρυπαντικό επιφανειών ηλεκτροδίων

In the indirect antifouling of electrode surfaces, the ultrasonic power is delivered to the liquid near the electrode. This liquid adsorbs the ultrasonic power and transmits a fraction of this power to the electrode surface, where the resulting ultrasonic cavitation removes fouling layers. In general, this indirect method is “line of sight” in nature; that is, there must be direct access to the contaminated surface for it to be effective.

Άμεσο Αντιρρυπαντικό Επιφανειών Ηλεκτροδίων

Hielscher Υπέρηχοι προσφέρει ένα μοναδικό υπερηχητικό σχεδιασμό για να αναταράξει ηλεκτρόδια άμεσα. Σε αυτό το σχέδιο, οι υπερηχητικές δονήσεις συνδέονται απευθείας στο ηλεκτρόδιο. Ως εκ τούτου, η υπερηχητική ισχύς παραδίδεται στην βρεγμένη επιφάνεια ηλεκτροδίου, όπου η επιτάχυνση της επιφάνειας και οι καταρρέουσες φυσαλίδες σπηλαίωσης σε επαφή με μια επιφάνεια παρέχουν ένα πίδακα υγρού υψηλής πίεσης στην επιφάνεια. Υπερήχων εκτόξευση είναι καλή μέθοδος για την αποφυγή και την αφαίρεση στρωμάτων ρύπανσης.

Γεγονότα που αξίζει να γνωρίζετε

Άλλες πιθανές επιπτώσεις της υπερηχητικής διέγερσης σε ένα ηλεκτροχημικό σύστημα περιλαμβάνουν:

1. βελτίωση της υδροδυναμικής και των μαζικών μεταφορών ·
2. επηρεάζουν τις βαθμίδες συγκέντρωσης και την εναλλαγή των κινητικών καθεστώτων με επίδραση στον μηχανισμό και στα προϊόντα αντίδρασης·
3. sonochemical ενεργοποίηση των αντιδράσεων των ενδιάμεσων ειδών που έχουν δημιουργηθεί ηλεκτροχημικά. και
4. sonochemical παραγωγή ειδών που αντιδρούν ηλεκτροχημικά σε συνθήκες όπου το σιωπηλό σύστημα δεν είναι ηλεκτροχημικά ενεργό.

Τύποι ρύπανσης ηλεκτροδίων

Η ρύπανση που προκύπτει από υδρόφιλες αλληλεπιδράσεις τείνει να είναι πιο αναστρέψιμη από τη ρύπανση που προκύπτει από υδρόφοβες αλληλεπιδράσεις. Τα ηλεκτρόδια με πιο υδρόφοβες επιφάνειες, όπως τα ηλεκτρόδια με βάση τον άνθρακα, μπορούν να προωθήσουν τη ρύπανση που διαθέτει υδρόφοβα συστατικά, όπως αρωματικές ενώσεις, κορεσμένες ή αλειφατικές ενώσεις ή πρωτεΐνες. Βιολογικά μακρομόρια, όπως πρωτεΐνες και άλλα βιολογικά υλικά, κύτταρα, κυτταρικά θραύσματα ή DNA / RNA μπορούν επίσης να προκαλέσουν ρύπανση της επιφάνειας των ηλεκτροδίων.