گرفتگی سطح الکترود یک مشکل جدی در بسیاری از فرایندهای تولید الکتروشیمیایی و در حسگرهای الکتروشیمیایی است. گرفتگی الکترود می تواند بر عملکرد و کارایی انرژی یک سلول الکتروشیمیایی تأثیر بگذارد. امواج فراصوت یک وسیله موثر برای جلوگیری و حذف گرفتگی الکترود است.

گرفتگی الکترود باعث کاهش تماس فیزیکی الکترولیت با الکترود برای انتقال الکترون به می شود و از این رو سرعت واکنش الکتروشیمیایی را کاهش می دهد. اغلب عامل گرفتگی به ویژگی های ساختاری خاصی بر روی سطح الکترود در نتیجه تعاملات هیدروفیلی، آب هراسی، یا الکترواستاتیک بین عامل گرفتگی و سطح الکترود می چسبد.

روش های ضدفولوله شامل اصلاح سطح یا پوشش با پلیمرها یا مواد مبتنی بر کربن، مانند نانولوله های کربنی یا گرافن، به دلیل مساحت سطح بزرگ، خواص الکترو کاتالیزوری، و مقاومت به گرفتگی است. متناوباً نانوذرات فلزی می توانند خواص ضدفوئولینگ همراه با خواص الکترو کاتالیزوری و هدایت الکتریکی بالا داشته باشند.

بی قراری مکانیکی مافوق صوت یک روش جایگزین ضد فوولینگ است.

بی قراری مافوق صوت برای ضد فوولینگ با استفاده از فرکانس بالا، امواج صوتی با شدت بالا در یک مایع برای تسهیل و یا افزایش حذف عوامل گرفتگی از سطوح فرو رفته در مایع مافوق صوت فعال است. تمیز کردن سطح الکترود مافوق صوت یک فن آوری منحصر به فرد در توانایی خود را برای حذف عوامل گرفتگی از سطوح الکترود است. تکنولوژی تمیز کردن مافوق صوت قادر به نفوذ و تمیز کردن هر سطح الکترود مرطوب، از جمله سوراخ کور، نخ، برجستگی های سطحی است.
خواسته ها برای بهبود پاکیزگی سطح الکترود رانده اند توسعه فن آوری بی قراری مافوق صوت. امروزه می توان الکترودها را به صورت مکانیکی در فرکانس مافوق صوت آشفته کرد یا مایع را در نزدیکی الکترود برای تمیز کردن غیر مستقیم سطح الکترود آشفته کرد.

ضد فوولینگ غیر مستقیم سطح الکترود

در ضد فوول غیر مستقیم سطوح الکترود، قدرت مافوق صوت به مایع در نزدیکی الکترود تحویل داده می شود. این مایع adsorbs قدرت مافوق صوت و انتقال کسری از این قدرت به سطح الکترود, که در آن حفره مافوق صوت در نتیجه حذف لایه های گرفتگی. به طور کلی این روش غیرمستقیم در طبیعت «خط دید» است؛ است که باید دسترسی مستقیم به سطح آلوده وجود داشته باشد تا آن موثر باشد.

ضد فوولینگ مستقیم سطح الکترود

Hielscher مافوق صوت ارائه می دهد طراحی منحصر به فرد مافوق صوت به الکترودهای آشفته به طور مستقیم. در این طراحی، ارتعاشات مافوق صوت به طور مستقیم به الکترود همراه است. بنابراین قدرت مافوق صوت به سطح الکترود مرطوب تحویل داده, که در آن شتاب سطح و فروپاشی حباب حفره در تماس با یک سطح ارائه یک جت فشار بالا از مایع در برابر سطح. جت مافوق صوت روش خوبی برای جلوگیری و حذف لایه های گرفتگی است.

آمار ارزشمند دانستن

دیگر اثرات ممکن از بی قراری مافوق صوت بر سیستم الکتروشیمیایی عبارتند از:

1. بهبود هیدرودینامیک و حمل و نقل انبوه;
2. تاثیر بر گرادیان غلظت و تعویض رژیم های جنبشی با اثر بر مکانیسم و محصولات واکنش;
3. فعال سازی سونوشیمیایی واکنش های گونه های واسطه ای که از نظر الکتروشیمیایی تولید شده اند؛ و
4. تولید سونوشیمیایی گونه هایی که در شرایطی که سیستم خاموش از نظر الکتروشیمیایی فعال نیست، از نظر الکتروشیمیایی واکنش نشان می دهند.

انواع گرفتگی الکترود

گرفتگی ناشی از برهم کنش های آب دوست تمایل به برگشت پذیرتر از گرفتگی ناشی از برهم کنش های آب هراسی دارد. الکترودهایی که سطوح آب هراسی بیشتری دارند، مانند الکترودهای مبتنی بر کربن می توانند گرفتگی را ترویج کنند که دارای اجزای آب هراسی هستند، مانند ترکیبات معطر، ترکیبات اشباع یا آلیفاتیک، یا پروتئین ها. ماکرومولکول های زیستی، مانند پروتئین ها و دیگر مواد بیولوژیکی، سلول ها، قطعات سلولی، یا DNA/RNA می توانند باعث گرفتگی سطح الکترود نیز شوند.