Površje elektrod je resen problem v številnih elektrokemičnih proizvodnih procesih in elektrokemičnih senzorjih. Elektroda lahko vpliva na delovanje in energijsko učinkovitost elektrokemične celice. Ultrasonication je učinkovito sredstvo za preprečevanje in odstranjevanje elektrode fouling.

Z elektrodo se zmanjša fizični stik elektrolita z elektrodo za prenos elektronov v in s tem zmanjšuje elektrokemično reakcijsko hitrost. Pogosto se fouling sredstvo drži določenih strukturnih značilnosti na površini elektrode kot posledica hidrofilnih, hidrofobnih ali elektrostatičnih interakcij med fouling agentom in površino elektrode.

Antifouling metode vključujejo spremembo površine ali premaz s polimeri ali ogljikovimi materiali, kot so ogljikove nanocevke ali grafen, zaradi njihove velike površine, elektro-katalitičnih lastnosti in presnete odpornosti. Kovinski nanodelci imajo lahko antifouling lastnosti v kombinaciji z elektro-katalitičnimi lastnostmi in visoko električno prevodnostjo.

Ultrazvočna mehanska vznemirjenje je alternativna metoda proti nuji.

Ultrazvočna agitacija za antifouling uporablja visoke frekvence, visoke intenzivnosti zvočnih valov v tekočini za olajšanje ali povečanje odstranitve fouling agentov s površin, potopljene v ultrazvočno aktivirano tekočino. Ultrazvočno čiščenje površin elektrod je tehnologija edinstvena po svoji sposobnosti odstranjevanja fouling agentov z elektrodnih površin. Ultrazvočna tehnologija čiščenja je sposobna prodreti in očistiti katero koli namočen elektrode površino, vključno s slepimi luknjami, niti, površinskih konur.
Zahteve po izboljšani površinski čistoči elektrod so pognale razvoj ultrazvočne agitacije tehnologije. Danes je mogoče agitirati elektrode mehansko pri ultrazvočni frekvenci ali agitirati tekočino v bližini elektrode za posredno čiščenje elektrode površine.

Posredna elektroda površinska antifouling

Pri posrednem antifoulingu elektrodnih površin je ultrazvočna moč dostavljena tekočini v bližini elektrode. Ta tekočina adsorbira ultrazvočno moč in del te moči prenaša na površino elektrode, kjer posledična ultrazvočna kavitacija odstrani presnete plasti. Na splošno je ta posredna metoda "vidna črta" v naravi; to pomeni, da mora obstajati neposreden dostop do onesnažene površine, da bo učinkovita.

Direktna elektroda površinska protitehničenje

Hielscher Ultrasonics ponuja edinstven ultrazvočni dizajn za neposredno agitiranje elektrod. Pri tej zasnovi se ultrazvočne vibracije neposredno naletijo na elektrodo. Zato je ultrazvočna moč dostavljena na zmočno površino elektrode, kjer površinski pospešek in kolapsiranje kavitacijskih mehurčkov v stiku s površino zagotavljajo visokotlačni reaktivec tekočine proti površini. Ultrazvočno jetiranje je dobra metoda, da se izognete in odstranite zložljive plasti.

Dejstva je treba vedeti

Drugi možni učinki ultrazvočne agitacije na elektrokemični sistem vključujejo:

1. izboljšati hidrodinamiko in množični promet;
2. vplivajo na gradiente koncentracije in prehod kinetičnih režimov z učinkom na mehanizme in reakcijske produkte;
3. sonokemično aktiviranje reakcij vmesnih vrst, ki so bile ustvarjene elektrokemično; In
4. sonokemično proizvodnjo vrst, ki reagirajo elektrokemično v pogojih, ko tihi sistem ni elektrokemično aktiven.

Vrste elektrode

Fouling, ki izhaja iz hidrofilnih interakcij, je bolj reverzibilen kot fouling, ki izhaja iz hidrofobnih interakcij. Elektrode z več hidrofobnimi površinami, kot so elektrode na osnovi ogljika, lahko spodbujajo fouling obsežne hidrofobne komponente, kot so aromatične spojine, nasičene ali alifatske spojine ali beljakovine. Biološki makromolekuli, kot so beljakovine in drugi biološki materiali, celice, delci celic ali DNK/RNK, lahko povzročijo tudi lom elektrode na površini.