τσόχα από ίνες τιτανίου
τσόχα τιτανίου
(1) Χρησιμοποιώντας τσόχα τιτανίου συντηγμένο ως στρώμα διάχυσης αερίου κυψελών καυσίμου, οι ίνες άνθρακα διαβρώνονται εύκολα.
(2) Η μέθοδος επίστρωσης τσόχας πυροσυσσωμάτωσης τιτανίου περιλαμβάνει μέθοδο επίστρωσης-ψησίματος, παλμική ηλεκτρολυτική επίστρωση.
Το χαμηλότερο πάχος τσόχας από ίνες τιτανίου είναι 0.25 mm, το πορώδες είναι 50-70 τοις εκατό και η δομή είναι πιο ευνοϊκή για τη μεταφορά μάζας αέρα-υγρού. Για να διατηρήσετε την αγωγιμότητά της, επικαλύψτε την πλατίνα και το ιρίδιο στην επιφάνεια .Υψηλή κατανάλωση πολύτιμων μετάλλων, κακή σταθερότητα επίστρωσης και πτώση της καταλυτικής στρώσης ανόδου.
1. Στρώμα διάχυσης αερίου ανόδου από τσόχα τιτανίου
Η συντηγμένη τσόχα τιτανίου χρησιμεύει ως υπόστρωμα για την εναπόθεση καταλύτη πλατίνας. Τα δείγματα που χρησιμοποιήθηκαν ήταν κυκλικά, διαμέτρου 30 mm, πάχους 1 mm και είχαν πορώδες μεγαλύτερο από 70 τοις εκατό. Τα συγκεκριμένα στάδια επεξεργασίας είναι τα εξής:
(1) Απομεμβράνη: η τσόχα τιτανίου έχει χρησιμοποιηθεί σε διάλυμα ηλεκτρολυτικής αποξίδωσης από , με βάση το νιτρικό οξύ και το υδροφθορικό οξύ, pH 0.5 σε θερμοκρασία δωματίου. Στη συνέχεια έχει εφαρμοστεί τάση 2,5 V στην τσόχα, προκαλώντας την άνοδο της επιφανειακής διάλυσης τιτανίου / Ti 2. Για τα βήματα προετοιμασίας για το σκοπό αυτό χρησιμοποιήθηκε ένα πλέγμα διαστολής τιτανίου με βάση το ηλεκτρόδιο επιμεταλλωμένο από πλατίνα Wieland Edelmetalle.
(2) Καθαρισμός αερίου αργού: μετά το πλύσιμο με απιονισμένο νερό, η επιφάνεια του κατεργαζόμενου τεμαχίου τιτανίου υποβάλλεται σε επεξεργασία με πλάσμα με αέριο αργό για να αφαιρεθούν οι υπόλοιποι ρύποι στην επιφάνεια του τιτανίου. Ο αντιδραστήρας πλάσματος χρησιμοποίησε το μοντέλο Pink V 15-GTopTiTechμε παραμέτρους ρυθμισμένες σε ρυθμό ροής αργού 100 ml min-1 και υποβλήθηκε σε επεξεργασία στα 60 Pa για 30 λεπτά με ισχύ μικροκυμάτων 400 W.
(3) Επιμετάλλωση: η διαδικασία συνεχούς φυσικού καθαρισμού πλάσματος πλένεται περαιτέρω με απιονισμένο νερό και οι ίνες τιτανίου επικαλύπτονται αμέσως με πλατίνα με ηλεκτροχημεία υπό αέριο αργό. Το εμπορικά διαθέσιμο λουτρό ηλεκτρολυτικής επιμετάλλωσης τύπου Galvatron Platinbad απόTopTiTechέχει χρησιμοποιηθεί με βάση το οξύ εξαχλωροπλατίνης. Οι παράμετροι του λουτρού ορίστηκαν σε pH και θερμοκρασία 50 C. Η διαδικασία επιμετάλλωσης πραγματοποιήθηκε σε σταθερή τάση καθόδου για 10 λεπτά, -3.2 V με αντίθετο ηλεκτρόδιο (τιτάνιο / πλατίνα από την Wieland Edelmetalle). Κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας επιμετάλλωσης, τα ηλεκτρόδια τιτανίου τοποθετήθηκαν ηλεκτρικά μεταξύ των δύο συνδεδεμένων ζευγαρωμένων ηλεκτροδίων. Στη συνέχεια, για να αυξηθεί η ηλεκτροχημική δραστηριότητα του καταλύτη με την εναπόθεση σωματιδίων πλατίνας micron και νανοκλίμακας στην επιφάνεια , η λειτουργία επιμετάλλωσης άλλαξε σε παλμική επίστρωση του ζευγαρωμένου ηλεκτροδίου με τάση καθόδου -3,0 V χωρίς διακοπή της διαδικασίας. Ο χρόνος ενεργοποίησης ορίστηκε στα 10 ms και ο χρόνος απενεργοποίησης στα 56,7 ms, επομένως ο κύκλος λειτουργίας είναι 15 τοις εκατό κύκλοι. Το δεύτερο μέρος της διαδικασίας επιμετάλλωσης πραγματοποιήθηκε για άλλα 10 λεπτά.
(4) Συγκρότημα ΜΕΑ: Το ηλεκτρόδιο έχει εμποτιστεί με 0.5 ml διαλύματος ιονισμού που αγώγει πρωτόνια (5% κατά βάρος σε αιθανόλη) και στη συνέχεια επιστρώθηκε με πλατίνα. Το διάλυμα χυτεύτηκε με επίχρισμα με βούρτσα αερίου και το ηλεκτρόδιο με βάση το τιτάνιο συνδέεται με μια θερμαινόμενη υποδοχή δείγματος. Η θερμοκρασία του αέρα ρυθμίστηκε στους 60 C για να επιταχυνθεί η εξάτμιση της αιθανόλης από την επιφάνεια του ηλεκτροδίου.
(5) Και η διπολική πλάκα για να σχηματίσει μια στοίβα ισχύος, 20 ομάδες.
2. Επικάλυψη πλατίνας στοτσόχα τιτανίου
Οι παρακάτω μικροσκοπικές εικόνες δείχνουν τις συντηγμένες ίνες τιτανίου με επίστρωση πλατίνας. Οι ίνες που βρίσκονται έξω από την τσόχα προστατεύουν ολόκληρη την επίστρωση, μια επίδραση που μπορεί να εξηγηθεί από την κατανομή ηλεκτρικού πεδίου του πρωτεύοντος στοιχείου (το ηλεκτρόδιο εργασίας βρίσκεται μεταξύ και παράλληλα με τα δύο αντίθετα ηλεκτρόδια). Η επίστρωση είναι επαρκής για να επιτρέπει μια μακροχρόνια σταθερή πρόσφυση νανοσωματιδίων πλατίνας. Το παρακάτω δείχνει μικρογραφίες σωματιδίων πλατίνας που εναποτίθενται σε επικαλυμμένες με τιτάνιο ίνες με μια διαδικασία παλμικής επιμετάλλωσης.
