Metal Oksit Elektrot Arıza Mekanizması

Metal oksit elektrodun arıza mekanizması

Metal oksit elektrot aktivitesinin zayıflaması aktif tabaka/elektrolit arayüzünde ve substrat/aktif arayüzde meydana gelir. Elektrolizin ilerlemesiyle anot kaplaması kademeli olarak düşer vetitanyumsubstrat bazı zayıf yerlerde pasifleştirilir. Elektrodun katalitik aktivitesi, Şekil 1.3'te gösterildiği gibi aktivitesini tamamen kaybedene kadar kademeli olarak zayıflar

a-Elektrolizden önce; b-Elektroliz; c-İnaktivasyondan sonra; 1-Titanyum substrat;2-Aktif kaplama;3-TiO2

Şekil 1.3 Yoğunlaşan yaşam sırasında metal oksit anodunun taslak haritası

Birçok bilim insanı elektrot arızasının nedenlerini araştırmaktadır. Şu anda, yerli ve yabancı bilim insanları bunun tutarsız yorumlarına sahiptir, esas olarak aşağıdaki gibidir:

(1) Ru02'nin feshi:

Rutenyum kaplamada, Ru02 ana elektrokatalitik bileşendir. Termodinamik hesaplamalara göre, Ru0₂anot potansiyeli 1,387 V'da (SHE'ye veya 1,146 V'a karşı SCE'ye karşı) pozitif olduğunda Ru04'e oksitlenecektir:

Ru0₂+2H₂{{0}}}Ru0₄+4H⁺+4e (1．20)

Reaksiyon sonucu üretilen Ru04, H formunda mevcut olabilir.₂Ru0₂çözümde ve Ru0₄ daha da ayrıştırılır:

Ru0₄+xH₂{{0}}}Ru0_2xH₂0+0₂ (1．21)

Bu şekilde kaplamanın içindeki elektrokimyasal bileşen Ru02 elektrotu terk ederek çözelti içerisinde çözünecek ve elektrotun aktif enerjisini kaybetmesine neden olacaktır.

Asit korozyonuna ve elektrokimyasal korozyona dayanıklı olmayan kaplama bileşenlerinin özelliklerine dayanarak, rutenyum-titanyum metal oksit elektrodunun boşluk tabakası oluşturmak için pasifleştirme mekanizması önerilmiştir. 40 derecede, O. 5mol/LH'de₂S0₄çözüm, geliştirilmiş bir ömür testi gerçekleştirildi. Ti0'ın kimyasal çözünmesi₂sülfürik asitte ve Ru0'ın elektrokimyasal çözünmesinde₂birleşerek boşluk tabakasının oluşmasına neden olurlar.

Çin'deki Tianjin Üniversitesi, Ru0'un korozyon mekanizmasını inceledi₂-Ti0₂elektrotlar ve kaplamadaki aktif Ru bileşenlerinin elektrokimyasal çözünmesinin elektrot arızasının ana nedeni olduğunu belirtti. Zhang Zhaoxian anot kaplama çözünmesinin iki örneğine dikkat çekti: biri tüm anot yüzeyinin düzgün çözünmesi, diğeri ise anodun belirli bir bölgesinde (genellikle anotun kenarında) yerel çözünmedir. Belirli bir oranda çözündüğünde ve kaplama kalıntısı tüm elektrot yüzeyinin %18'ini oluşturduğunda elektrot pasifleştirilir.

(2) Ru02 katalitik aktivitesinin kaybı

Rutenyum titanyum kaplaması stokiyometrik olmayan Ru0'dan yapılmıştır_2-x. Ve Ti0_2-x. x, oksijen eksikliği olan oksitlerden oluşur, burada x yaklaşık olarak 0.01 ila 0.02 aralığındadır. Klor deşarj aktivasyonunun gerçek merkezi, niceliksel olmayan Ru0'dır₂. Bu tür oksitler ne kadar çoksa, o kadar aktif merkezler ve elektrotun katalitik aktivitesi o kadar iyidir. Profesör DeNora bir keresinde şunu belirtmişti: Kaplanmış anodun iletkenliği, aynı kristalden üretilen bozulmuş n tipi karışık kristalin performansıdır Ru0₂+Ti0₂ısıl işlemden sonra, bazı oksijen delikleri vardır. Ancak bu oksijen delikleri oksijenle dolduğunda, kaplama elektro-katalitik aktivitesini kaybeder ve aşırı potansiyel hızla yükselir, bu da elektrodun pasifleşmesine yol açar. Bir keresinde pasifleştirilmiş anodu inert bir gaz veya vakumda ısıl işlemden geçirdi ve emilen ve adsorbe edilen oksijen çıkarıldığında, anotun orijinal elektrokimyasal olmayan ölçüm durumuna geri döndüğünü ve anot aktivitesini yeniden canlandırdığını buldu.

Ru0₂kaplamalı elektrot hızlı ömür testi yöntemi ile incelendi. Ru0'ın yıkım mekanizmasının₂Ru0'ın dönüşümünden kaynaklanmaktadır₂diğer oksit türlerine.

(3) Titanyum alt tabakanın oksidasyonu

Elektroliz sırasında anotta aktif oksijen üretilir. Bir kısmı aktif kaplama/elektrolit ara yüzünde deşarj olup oksijen formunda elektrot yüzeyinden ayrılarak çözeltiye girer, aktif oksijenin bir kısmı ise difüzyon veya göç yoluyla elektrot yüzeyine adsorbe edilir. Kaplama ile alt tabaka arasındaki ara yüze ulaşmak için aktif kaplamadan geçerler. Bu aktif oksitler alt tabakanın yüzeyine adsorbe edilir ve titanyum ile PN bağlantısının ters direncini oluştururlar. Ayrıca, kaplumbağa çatlak morfolojisi metal oksit elektrotların tipik bir yapısıdır. Çatlakların varlığı, elektrolitin çatlaklar aracılığıyla alt tabakaya temas etmesini sağlayarak alt tabakanın oksidasyonuna neden olur, bu da aktif kaplamanın düşmesine neden olur ve anot potansiyelinin artmasına yol açar ve potansiyeldeki artış kaplamanın çözünmesini ve alt tabakanın oksidasyonunu daha da teşvik eder.

Elektrot arızasının taramalı elektron mikroskobu fotoğrafları kullanılarak kaplamanın farklı şekillerde soyulması gözlemlenebilir):

1) Ezilmiş soyulma: Çatlaklar kısmen soyulmuş ve büyük çatlaklar kırılmış ve soyulmuş ve ayrı soyulma çukurları alt tabaka kadar derindir

2) Dışbükey şekilli tabaka soyulması: Sadece yüzeyden ve içeriden birkaç katman dışbükey göbek şekilli bir tabaka halinde soyulur, boşluğun kenarları kırık duvarlar gibi düzensizdir ve çevredeki moiré desenleri açıkça görülebilir.

3) Çatlama dökülmesi: bir dizi vide moire deseni çatlağın dibinde uzun bir çatlak oluşturmak için bağlantıya nüfuz eder. Sarma ve derin ince çizgiler belli belirsiz görünür, bu da sonunda kaplamanın büyük pul pul dökülmesi nedeniyle başarısız olmasına neden olur 4). Analiz, titanyum anot kaplamasının soyulmasının kimyasal ve fiziksel kuvvetlerin birleşik etkisinin bir sonucu olduğunu gösterir ve farklı soyulma biçimleri için karşılık gelen iyileştirme yöntemleri önerilir. Ezme ve katman soyulma durumunda, kaplamalar ve alt tabaka arasındaki kombinasyon artırılmalıdır; çatlamış tam soyulma biçiminde, yukarıdaki iyileştirmelere ek olarak, orijinal çatlamış yüzeydeki nüfuz eden çatlakların sayısı da kontrol edilmelidir.

Yoğunlaştırmadan sonra elektrotun SEM görüntüleri

Popüler Etiketler: karışık metal oksit elektrot,metal oksit elektrot,Metal Oksit Elektrot Arıza Mekanizması Çin, üreticiler, tedarikçiler, fabrika, özelleştirilmiş, toptan, düşük fiyat, stokta