Elektrod sirtining ifloslanishi uchun yechim

Elektrod sirtining ifloslanishi ko'plab elektrokimyoviy ishlab chiqarish jarayonlarida va elektrokimyoviy sensorlarda jiddiy muammodir. Elektrodning ifloslanishi elektrokimyoviy hujayraning ishlashi va energiya samaradorligiga ta'sir qilishi mumkin. Ultrasonikatsiya elektrod ifloslanishini oldini olish va olib tashlash uchun samarali vositadir.

Elektrodning ifloslanishi elektrolitning elektronni o'tkazish uchun elektrod bilan jismoniy aloqasini kamaytiradi va shuning uchun elektrokimyoviy reaktsiya tezligini pasaytiradi. Ko'pincha ifloslantiruvchi vosita va elektrod yuzasi o'rtasidagi hidrofilik, hidrofobik yoki elektrostatik o'zaro ta'sirlar natijasida elektrod yuzasida ma'lum strukturaviy xususiyatlarga yopishadi.

Antifouling usullari sirtni o'zgartirish yoki polimerlar yoki uglerod asosidagi materiallar bilan qoplashni o'z ichiga oladi, masalan, uglerod nanotubalari yoki grafen, ularning katta sirt maydoni, elektro-katalitik xususiyatlari va ifloslanish qarshiligi tufayli. Shu bilan bir qatorda, metall nanopartikullar elektro-katalitik xususiyatlar va yuqori elektr o'tkazuvchanligi bilan birlashtirilgan antifouling xususiyatlarga ega bo'lishi mumkin.

Ultrasonik mexanik aralashtirish muqobil antifouling usuli hisoblanadi.

Antifouling uchun ultratovushli ajitatsiya ultratovush bilan faollashtirilgan suyuqlikka botgan sirtlardan ifloslantiruvchi moddalarni olib tashlashni osonlashtirish yoki kuchaytirish uchun suyuqlikdagi yuqori chastotali, yuqori intensivlikdagi tovush to'lqinlaridan foydalanadi. Ultrasonik elektrod sirtini tozalash - bu elektrod sirtlaridan ifloslantiruvchi moddalarni olib tashlash qobiliyatiga ega bo'lgan noyob texnologiya. Ultrasonik tozalash texnologiyasi har qanday ho'llangan elektrod yuzasiga, shu jumladan ko'r teshiklarni, iplarni, sirt konturlarini tozalash va tozalashga qodir.
Elektrod sirtining tozaligiga bo'lgan talablar ultratovushli aralashtirish texnologiyasini ishlab chiqishga turtki bo'ldi. Bugungi kunda elektrodlarni ultratovush chastotasida mexanik ravishda aralashtirish yoki bilvosita elektrod sirtini tozalash uchun elektrod yaqinidagi suyuqlikni aralashtirish mumkin.

Bilvosita elektrod yuzasiga qarshi ziyon

Elektrod yuzalarini bilvosita antifoulingda ultratovush quvvati elektrod yaqinidagi suyuqlikka etkaziladi. Ushbu suyuqlik ultratovush quvvatini o'zlashtiradi va bu quvvatning bir qismini elektrod yuzasiga uzatadi, bu erda hosil bo'lgan ultratovush kavitatsiyasi iflos qatlamlarni olib tashlaydi. Umuman olganda, bu bilvosita usul tabiatda "ko'rish chizig'i" dir; ya'ni samarali bo'lishi uchun ifloslangan sirtga to'g'ridan-to'g'ri kirish imkoniyati bo'lishi kerak.

To'g'ridan-to'g'ri elektrod yuzasiga qarshi ziyon

Hielscher Ultrasonics to'g'ridan-to'g'ri elektrodlarni aralashtirish uchun noyob ultratovushli dizaynni taklif qiladi. Ushbu dizaynda ultratovush tebranishlari to'g'ridan-to'g'ri elektrodga ulanadi. Shuning uchun ultratovush quvvati ho'llangan elektrod yuzasiga etkaziladi, bu erda sirt tezlashishi va yiqilib tushadigan kavitatsiya pufakchalari sirt bilan aloqa qilishda sirtga yuqori bosimli suyuqlik oqimini ta'minlaydi. Ultrasonik oqim ifloslangan qatlamlarni oldini olish va olib tashlashning yaxshi usuli hisoblanadi.

Bilishga arziydigan faktlar

Elektrokimyoviy tizimga ultratovushli ajitatsiyaning boshqa mumkin bo'lgan ta'siri quyidagilardan iborat:

1. gidrodinamika va massa transportini yaxshilash;
2. kontsentratsiya gradientlariga ta'sir qilish va kinetik rejimlarni mexanizm va reaktsiya mahsulotlariga ta'sir qilish;
3. elektrokimyoviy yo'l bilan hosil qilingan oraliq turlarning reaktsiyalarini sonokimyoviy faollashtirish; va
4. jim tizim elektrokimyoviy faol bo'lmagan sharoitlarda elektrokimyoviy reaksiyaga kirishadigan turlarni sonokimyoviy ishlab chiqarish.

Elektrodlarning ifloslanishi turlari

Hidrofilik o'zaro ta'sirlardan kelib chiqadigan ifloslanish, hidrofobik o'zaro ta'sirlardan kelib chiqadigan ifloslanishdan ko'ra ko'proq teskari bo'ladi. Uglerod asosidagi elektrodlar kabi ko'proq hidrofobik sirtga ega elektrodlar aromatik birikmalar, to'yingan yoki alifatik birikmalar yoki oqsillar kabi hidrofobik komponentlarga ega bo'lgan ifloslanishni kuchaytirishi mumkin. Oqsillar va boshqa biologik materiallar, hujayralar, hujayra bo'laklari yoki DNK/RNK kabi biologik makromolekulalar ham elektrod yuzasining ifloslanishiga olib kelishi mumkin.