Ko je titanova toplotna palica stopnje 7 izpostavljena 0,2-odstotni raztopini vodikovega peroksida pri 60 stopinjah, kako se spremeni stopnja katalitične razgradnje H₂O₂, ko se površina paladija prekrije s kisikovimi mehurčki?
Pustite sporočilo
Titan stopnje 7 vsebuje 0,12–0,25 % paladija, ki je učinkovit katalizator za razgradnjo vodikovega peroksida: 2H₂O₂ → 2H₂O + O₂. Pri 60 stopinjah je začetna stopnja razgradnje visoka, pri čemer nastanejo mehurčki kisika, ki se oprimejo površine,-bogate s paladijem. Ko se mehurčki kopičijo, blokirajo aktivna katalitična mesta in zmanjšajo stopnjo razgradnje za 50–80 % v 24 urah. Pasivacija površine paladija s kisikovimi mehurčki je po čiščenju reverzibilna.
Kvantitativna stopnja razgradnje glede na čas
V 0,2 % H₂O₂ pri 60 stopinjah na titanu stopnje 7:
| Čas (ure) | Hitrost razvijanja O₂ (mL/cm²·uro) | Relativna katalitična aktivnost (%) |
|---|---|---|
| 0.5 | 2–5 | 100 |
| 2 | 1.5–3 | 70 |
| 6 | 1–2 | 50 |
| 12 | 0.5–1.5 | 30 |
| 24 | 0.3–1 | 20 |
| 48 | 0.2–0.8 | 15 |
Vpliv koncentracije H₂O₂ in temperature
| H₂O₂ (%) | Temperatura (stopinja) | Začetna hitrost (mL/cm²·uro) | Stopnja po 24 urah (mL/cm²·uro) | Faktor deaktivacije |
|---|---|---|---|---|
| 0.1 | 60 | 1–3 | 0.2–0.6 | 5× |
| 0.2 | 60 | 2–5 | 0.3–1 | 5× |
| 0.5 | 60 | 5–10 | 0.8–2 | 5× |
| 0.2 | 40 | 1–2 | 0.2–0.5 | 5× |
| 0.2 | 80 | 5–10 | 1–2 | 5× |
Priročnik za upravljanje kisikovih mehurčkov
| Zahtevana stabilnost H₂O₂ | Priporočeno dejanje | Ohranjena aktivnost katalizatorja |
|---|---|---|
| Visoka (zmanjšajte razgradnjo) | Uporabite stopnjo 2 (brez Pd) | N/A |
| Zmerno (nekatera razgradnja je sprejemljiva) | 7. stopnja – sprejeti deaktivacijo | 20 % po 24 urah |
| Periodično čiščenje | Obrišite ali sperite površino grelnika | Obnovi na 100 % |
| Neprekinjeno, visoka stabilnost | Zavirajte H₂O₂ s fosforno kislino | Razpad zmanjšan za 80 % |
Inženirsko priporočilo
Za raztopine H₂O₂, kjer razgradnja ni zaželena, uporabite titan stopnje 2 namesto stopnje 7. Če morate uporabiti stopnjo 7, občasno očistite površino, da odstranite kisikove mehurčke. Z razumevanjem razgradnje-ki jo katalizira paladij in deaktivacije mehurčkov, inženir izbere ustrezno kakovost titana.
