Elektrot Yüzey Kirlenmesine Çözüm

Elektrot yüzey kirlenmesi, birçok elektrokimyasal üretim prosesinde ve elektrokimyasal sensörlerde ciddi bir sorundur. Elektrot kirlenmesi, bir elektrokimyasal hücrenin performansını ve enerji verimliliğini etkileyebilir. Ultrasonikasyon, elektrot kirlenmesini önlemek ve gidermek için etkili bir araçtır.

Elektrot kirlenmesi, elektrolitin elektron transferi için elektrotla fiziksel temasını azaltır ve dolayısıyla elektrokimyasal reaksiyon hızını azaltır. Genellikle kirletici madde, kirletici madde ile elektrot yüzeyi arasındaki hidrofilik, hidrofobik veya elektrostatik etkileşimlerin bir sonucu olarak elektrot yüzeyindeki belirli yapısal özelliklere yapışır.

Antifouling yöntemleri, geniş yüzey alanları, elektro-katalitik özellikleri ve kirlenme direnci nedeniyle polimerler veya karbon nanotüpler veya grafen gibi karbon bazlı malzemelerle yüzey modifikasyonu veya kaplamayı içerir. Alternatif olarak, metalik nanopartiküller, elektro-katalitik özellikler ve yüksek elektrik iletkenliği ile birlikte zehirli boya özelliklerine sahip olabilir.

Ultrasonik mekanik çalkalama, alternatif bir zehirli boya yöntemidir.

Antifouling için ultrasonik ajitasyon, ultrasonik olarak aktive edilmiş bir sıvıya batırılmış yüzeylerden kirletici ajanların çıkarılmasını kolaylaştırmak veya geliştirmek için bir sıvıda yüksek frekanslı, yüksek yoğunluklu ses dalgaları kullanır. Ultrasonik elektrot yüzey temizliği, elektrot yüzeylerinden kirletici maddeleri uzaklaştırma kabiliyetinde benzersiz bir teknolojidir. Ultrasonik temizleme teknolojisi, kör delikler, iplikler, yüzey konturları dahil olmak üzere herhangi bir ıslanan elektrot yüzeyine nüfuz edebilir ve temizleyebilir.
Gelişmiş elektrot yüzey temizliğine yönelik talepler, ultrasonik çalkalama teknolojisinin geliştirilmesine yol açmıştır. Günümüzde elektrotları ultrasonik frekansta mekanik olarak çalkalamak veya dolaylı elektrot yüzey temizliği için elektrotun yakınındaki sıvıyı çalkalamak mümkündür.

Dolaylı Elektrot Yüzey Zehirli Boya

Elektrot yüzeylerinin dolaylı zehirli boyasında, ultrasonik güç elektrotun yakınındaki sıvıya iletilir. Bu sıvı ultrasonik gücü emer ve bu gücün bir kısmını elektrot yüzeyine iletir, burada ortaya çıkan ultrasonik kavitasyon kirlenme tabakalarını ortadan kaldırır. Genel olarak, bu dolaylı yöntem doğası gereği "görüş hattı" dır; Yani, etkili olabilmesi için kontamine yüzeye doğrudan erişim olmalıdır.

Direkt Elektrot Yüzey Antifouling

Hielscher Ultrasonics, elektrotları doğrudan çalkalamak için benzersiz bir ultrasonik tasarım sunar. Bu tasarımda, ultrasonik titreşimler doğrudan elektroda bağlanır. Bu nedenle ultrasonik güç, bir yüzeyle temas halinde yüzey ivmesi ve çöken kavitasyon kabarcıklarının yüzeye karşı yüksek basınçlı bir sıvı jeti sağladığı ıslatılmış elektrot yüzeyine iletilir. Ultrasonik püskürtme, kirlenme katmanlarını önlemek ve çıkarmak için iyi bir yöntemdir.

Bilmeye Değer Gerçekler

Ultrasonik ajitasyonun bir elektrokimyasal sistem üzerindeki diğer olası etkileri şunlardır:

1. hidrodinamik ve kütle taşımacılığını iyileştirmek;
2. konsantrasyon gradyanlarını ve kinetik rejimlerin geçişini mekanizma ve reaksiyon ürünleri üzerindeki etkisi ile etkiler;
3. elektrokimyasal olarak üretilen ara türlerin reaksiyonlarının sonokimyasal aktivasyonu; ve
4. Sessiz sistemin elektrokimyasal olarak aktif olmadığı koşullarda elektrokimyasal olarak reaksiyona giren türlerin sonokimyasal üretimi.

Elektrot Kirlenme Türleri

Hidrofilik etkileşimlerden kaynaklanan kirlenme, hidrofobik etkileşimlerden kaynaklanan kirlenmeden daha geri dönüşümlü olma eğilimindedir. Karbon bazlı elektrotlar gibi daha hidrofobik yüzeylere sahip elektrotlar, aromatik bileşikler, doymuş veya alifatik bileşikler veya proteinler gibi hidrofobik bileşenlere sahip kirlenmeyi teşvik edebilir. Proteinler ve diğer biyolojik materyaller, hücreler, hücre parçaları veya DNA/RNA gibi biyolojik makromoleküller de elektrot yüzeyinin kirlenmesine neden olabilir.