Rešitev za površinsko obraščanje elektrode

Obraščanje površine elektrod je resen problem v številnih elektrokemičnih proizvodnih procesih in elektrokemičnih senzorjih. Obraščanje elektrode lahko vpliva na delovanje in energetsko učinkovitost elektrokemične celice. Ultrasonication je učinkovito sredstvo za preprečevanje in odstranjevanje obraščanja elektrod.

Obraščanje elektrode zmanjša fizični stik elektrolita z elektrodo za prenos elektronov in s tem zmanjša hitrost elektrokemične reakcije. Pogosto se sredstvo za obraščanje drži določenih strukturnih značilnosti na površini elektrode zaradi hidrofilnih, hidrofobnih ali elektrostatičnih interakcij med sredstvom za obraščanje in površino elektrode.

Metode proti obraščanju vključujejo površinsko modifikacijo ali premazovanje s polimeri ali materiali na osnovi ogljika, kot so ogljikove nanocevke ali grafen, zaradi njihove velike površine, elektrokatalitičnih lastnosti in odpornosti proti obraščanju. Druga možnost je, da imajo kovinski nanodelci antivegetativne lastnosti v kombinaciji z elektrokatalitskimi lastnostmi in visoko električno prevodnostjo.

Ultrazvočno mehansko mešanje je alternativna metoda proti obraščanju.

Ultrazvočno mešanje za antivegetativ uporablja visokofrekvenčne, visoko intenzivne zvočne valove v tekočini, da olajša ali izboljša odstranjevanje obraščanja s površin, potopljenih v ultrazvočno aktivirano tekočino. Ultrazvočno čiščenje površin elektrod je edinstvena tehnologija po svoji sposobnosti odstranjevanja obraščanja s površin elektrod. Tehnologija ultrazvočnega čiščenja lahko prodre in očisti vsako mokro površino elektrode, vključno s slepimi luknjami, navoji, površinskimi konturami.
Zahteve po izboljšani čistoči površine elektrod so spodbudile razvoj tehnologije ultrazvočnega mešanja. Danes je mogoče mehansko mešati elektrode pri ultrazvočni frekvenci ali mešati tekočino v bližini elektrode za posredno čiščenje površine elektrod.

Posredna elektroda površinska antivegetativna

Pri posrednem obraščanju površin elektrod se ultrazvočna moč dostavlja tekočini v bližini elektrode. Ta tekočina adsorbira ultrazvočno moč in prenaša del te moči na površino elektrode, kjer nastala ultrazvočna kavitacija odstrani plasti obraščanja. Na splošno je ta posredna metoda po naravi "vidna linija"; to pomeni, da mora obstajati neposreden dostop do kontaminirane površine, da bi bila učinkovita.

Neposredna elektroda površinska antivegetativna

Hielscher Ultrasonics ponuja edinstveno ultrazvočno zasnovo za neposredno mešanje elektrod. Pri tej zasnovi so ultrazvočne vibracije povezane neposredno v elektrodo. Zato se ultrazvočna moč dostavlja na površino mokre elektrode, kjer površinski pospešek in propadajoči kavitacijski mehurčki v stiku s površino zagotavljajo visokotlačni curek tekočine proti površini. Ultrazvočno brizganje je dobra metoda za preprečevanje in odstranjevanje plasti obraščanja.

Dejstva, ki jih je vredno vedeti

Drugi možni učinki ultrazvočnega mešanja na elektrokemični sistem vključujejo:

1. izboljšati hidrodinamiko in množični promet;
2. vplivajo na koncentracijske gradiente in preklapljanje kinetičnih režimov z učinkom na mehanizme in reakcijske produkte;
3. sonokemična aktivacija reakcij vmesnih vrst, ki so nastale elektrokemično; in
4. Sonokemična proizvodnja vrst, ki reagirajo elektrokemično v pogojih, ko tihi sistem ni elektrokemično aktiven.

Vrste obraščanja elektrod

Obraščanje, ki je posledica hidrofilnih interakcij, je običajno bolj reverzibilno kot obraščanje, ki je posledica hidrofobnih interakcij. Elektrode z bolj hidrofobnimi površinami, kot so elektrode na osnovi ogljika, lahko spodbujajo obraščanje, ki ima hidrofobne sestavine, kot so aromatske spojine, nasičene ali alifatske spojine ali beljakovine. Biološke makromolekule, kot so beljakovine in drugi biološki materiali, celice, celični fragmenti ali DNK / RNA, lahko povzročijo tudi obraščanje površine elektrod.