Điện cực bề mặt fouling là một vấn đề nghiêm trọng trong nhiều quá trình sản xuất điện hóa và trong cảm biến điện hóa. Điện cực ô nhiễm có thể ảnh hưởng đến hiệu suất và hiệu quả năng lượng của một tế bào điện hóa. Ultrasonication là một phương tiện hiệu quả để tránh và loại bỏ điện cực fouling.

Điện cực fouling làm giảm sự tiếp xúc vật lý của chất điện phân với điện cực để chuyển electron đến và do đó nó làm giảm tốc độ phản ứng điện hóa. Thường thì tác nhân gây ô nhiễm tuân thủ một số đặc điểm cấu trúc nhất định trên bề mặt điện cực do tương tác ưa nước, kỵ nước hoặc tĩnh điện giữa tác nhân gây ô nhiễm và bề mặt điện cực.

Phương pháp chống phát hiện bao gồm sửa đổi bề mặt hoặc lớp phủ bằng polyme hoặc vật liệu dựa trên carbon, chẳng hạn như ống nano carbon hoặc graphene, do diện tích bề mặt lớn, tính chất xúc tác điện và khả năng chống bẩn. Ngoài ra, các hạt nano kim loại có thể có đặc tính chống viêm kết hợp với tính chất xúc tác điện và độ dẫn điện cao.

Kích động cơ học siêu âm là một phương pháp chống lão hóa thay thế.

Siêu âm kích động cho antifouling sử dụng tần số cao, cường độ cao sóng âm thanh trong một chất lỏng để tạo điều kiện hoặc tăng cường việc loại bỏ các đại lý fouling từ bề mặt ngập trong một chất lỏng ultrasonically kích hoạt. Làm sạch bề mặt điện cực siêu âm là một công nghệ độc đáo trong khả năng của mình để loại bỏ các đại lý ô nhiễm từ bề mặt điện cực. Công nghệ làm sạch siêu âm có thể thâm nhập và làm sạch bất kỳ bề mặt điện cực ướt, bao gồm lỗ mù, chủ đề, đường nét bề mặt.
Nhu cầu cải thiện độ sạch bề mặt điện cực đã thúc đẩy sự phát triển của công nghệ kích động siêu âm. Ngày nay có thể khuấy động các điện cực một cách máy móc ở tần số siêu âm hoặc khuấy động chất lỏng gần điện cực để làm sạch bề mặt điện cực gián tiếp.

Gián tiếp điện cực bề mặt antifouling

Trong việc chống lại gián tiếp của bề mặt điện cực, sức mạnh siêu âm được gửi đến chất lỏng gần điện cực. Chất lỏng này hấp thụ sức mạnh siêu âm và truyền một phần nhỏ của sức mạnh này đến bề mặt điện cực, nơi cavitation siêu âm kết quả loại bỏ các lớp ô nhiễm. Nói chung, phương pháp gián tiếp này là "tầm nhìn" trong tự nhiên; có nghĩa là, phải có quyền truy cập trực tiếp vào bề mặt bị ô nhiễm để nó có hiệu quả.

Điện cực trực tiếp bề mặt antifouling

Hielscher Ultrasonics cung cấp một thiết kế siêu âm độc đáo để khuấy động các điện cực trực tiếp. Trong thiết kế này, các rung động siêu âm được kết hợp trực tiếp vào điện cực. Do đó sức mạnh siêu âm được gửi đến bề mặt điện cực ướt, nơi tăng tốc bề mặt và sụp đổ bong bóng cavitation tiếp xúc với một bề mặt cung cấp một máy bay phản lực áp suất cao của chất lỏng chống lại bề mặt. Siêu âm jetting là phương pháp tốt để tránh và loại bỏ các lớp bẩn.

Sự kiện đáng biết

Các tác dụng khác có thể có của kích động siêu âm khi một hệ thống điện hóa bao gồm:

1. cải thiện thủy động lực học và vận chuyển hàng loạt;
2. ảnh hưởng đến gradient nồng độ và chuyển đổi các chế độ động học có ảnh hưởng đến cơ chế và các sản phẩm phản ứng;
3. sonochemical kích hoạt các phản ứng của các loài trung gian đã được tạo ra điện hóa; Và
4. sonochemical sản xuất các loài phản ứng điện hóa trong điều kiện mà hệ thống im lặng không hoạt động điện hóa.

Các loại điện cực fouling

Fouling kết quả từ các tương tác ưa nước có xu hướng đảo ngược nhiều hơn fouling do tương tác kỵ nước. Các điện cực có bề mặt kỵ nước nhiều hơn, chẳng hạn như các điện cực dựa trên carbon có thể thúc đẩy sự ô nhiễm sở hữu các thành phần kỵ nước, chẳng hạn như các hợp chất thơm, hợp chất bão hòa hoặc béo, hoặc protein. Các đại phân tử sinh học, chẳng hạn như protein và các vật liệu sinh học khác, tế bào, mảnh tế bào hoặc DNA/RNA cũng có thể gây ô nhiễm bề mặt điện cực.