Elektrodu virsmas piesārņošanas šķīdums

Elektrodu virsmas piesārņojums ir nopietna problēma daudzos elektroķīmiskās ražošanas procesos un elektroķīmiskajos sensoros. Elektrodu piesārņojums var ietekmēt elektroķīmiskās šūnas veiktspēju un energoefektivitāti. Ultrasonication ir efektīvs līdzeklis, lai izvairītos un noņemtu elektrodu piesārņojumu.

Elektrodu piesārņojums samazina elektrolīta fizisko kontaktu ar elektrodu elektronu pārnesei uz un tādējādi samazina elektroķīmiskās reakcijas ātrumu. Bieži vien apaugšanas līdzeklis pielīp noteiktām elektroda virsmas strukturālām iezīmēm hidrofilas, hidrofobas vai elektrostatiskas mijiedarbības rezultātā starp piesārņojuma līdzekli un elektroda virsmu.

Pretapaugšanas metodes ietver virsmas modificēšanu vai pārklāšanu ar polimēriem vai oglekļa bāzes materiāliem, piemēram, oglekļa nanocaurulītēm vai grafēnu, to lielā virsmas laukuma, elektrokatalītisko īpašību un piesārņojuma izturības dēļ. Alternatīvi, metāla nanodaļiņām var būt pretapaugšanas īpašības apvienojumā ar elektrokatalītiskām īpašībām un augstu elektrisko vadītspēju.

Ultraskaņas mehāniskā uzbudināšana ir alternatīva pretapaugšanas metode.

Ultraskaņas uzbudinājums pretapaugšanas nolūkos izmanto augstas frekvences, augstas intensitātes skaņas viļņus šķidrumā, lai atvieglotu vai uzlabotu netīrumu līdzekļu noņemšanu no virsmām, kas iegremdētas ultrasoniski aktivizētā šķidrumā. Ultraskaņas elektrodu virsmas tīrīšana ir tehnoloģija, kas ir unikāla ar spēju noņemt netīrumus no elektrodu virsmām. Ultraskaņas tīrīšanas tehnoloģija spēj iekļūt un notīrīt jebkuru samitrinātu elektrodu virsmu, ieskaitot aklos caurumus, vītnes, virsmas kontūras.
Prasības pēc uzlabotas elektrodu virsmas tīrības ir veicinājušas ultraskaņas uzbudinājuma tehnoloģijas attīstību. Šodien ir iespējams mehāniski sajaukt elektrodus ultraskaņas frekvencē vai sajaukt šķidrumu pie elektroda netiešai elektrodu virsmas tīrīšanai.

Netiešais elektrodu virsmas pretapaugšanas līdzeklis

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.

Tiešais elektrodu virsmas pretapaugšanas līdzeklis

Hielscher Ultrasonics piedāvā unikālu ultraskaņas dizainu, lai tieši sajauktu elektrodus. Šajā konstrukcijā ultraskaņas vibrācijas tiek savienotas tieši elektrodā. Tāpēc ultraskaņas jauda tiek piegādāta uz samitrinātas elektroda virsmas, kur virsmas paātrinājums un sabrukšanas kavitācijas burbuļi, kas saskaras ar virsmu, nodrošina augstspiediena šķidruma strūklu pret virsmu. Ultraskaņas strūkla ir laba metode, lai izvairītos un noņemtu netīrumu slāņus.

Fakti, kurus ir vērts zināt

Citas iespējamās ultraskaņas uzbudinājuma sekas uz elektroķīmisko sistēmu ietver:

1. uzlabot hidrodinamiku un masu transportu;
2. ietekmēt koncentrācijas gradientus un kinētisko režīmu maiņu, iedarbojoties uz mehānismu un reakcijas produktiem;
3. elektroķīmiski ģenerēto starpsugu reakciju sonoķīmiskā aktivācija; un
4. Sonochemical sugu ražošana, kas reaģē elektroķīmiski apstākļos, kad klusā sistēma nav elektroķīmiski aktīva.

Elektrodu piesārņojuma veidi

Piesārņojums, ko izraisa hidrofila mijiedarbība, parasti ir atgriezeniskāks nekā piesārņojums, ko izraisa hidrofoba mijiedarbība. Elektrodi ar hidrofobākām virsmām, piemēram, elektrodi uz oglekļa bāzes, var veicināt piesārņojumu, kam ir hidrofobi komponenti, piemēram, aromātiskie savienojumi, piesātinātie vai alifātiskie savienojumi vai olbaltumvielas. Bioloģiskās makromolekulas, piemēram, olbaltumvielas un citi bioloģiskie materiāli, šūnas, šūnu fragmenti vai DNS / RNS, var izraisīt arī elektrodu virsmas piesārņošanu.