A titán anód vezetőképesség és a katalitikus mechanizmus bemutatása

1. A fém-oxid elektród vezetőképessége

Az elektromos vezetőképesség a legalapvetőbb teljesítmény, amellyel egy elektródának rendelkeznie kell. A Goodenough által leírt atomi szerkezet szerint a Ti⁴⁺és O^2-réteg elektronpályái hibridizálódnak, így δ kötések és π kötések jönnek létre. A vegyértékelektronok elegendőek a δ és π alacsony energiájú sávjainak kitöltésére, míg a nagy energiájú sáv üres marad. Az anyagszerkezet elmélete szerint az ilyen molekulaszerkezetet nem könnyű elektromos áramot vezetni. Hogy a Ti02 vezetőképes legyen. A Ti02-be egy vagy több vegyértékelektront tartalmazó elemeket kell beágyazni, ezek az elektronok elfoglalhatják a vezetési sávot, vagy a lótusz hordozójává válhatnak.

Ru0₂rutil szerkezetű átmeneti fém-oxid. A Ru külső elektronkonfigurációja 4d⁷5s¹. Miután két oxigénatom négy elektront kap, az oxigénatomok befejezik az 8-elektronréteget, és 4 szabad elektron vesz részt a kommunalizációban. Dopping Ru a TiO-ban₂, a bevonat szilárd oldata így fejezhető ki: Ru_δTi_(n-δ)O_2ne_4δ (1.13)

A képletben δ a Ru-val szubsztituált Ti atomjainak számát jelenti, n pedig a Ti atomjainak számát a Ti-ben0₂. A teljes sávon kívül a Ru{0}}₂-Ti0₂szilárd oldatban van egy elektrontartalmú energiasáv (pl_4δ). A teljes sáv elektronjaihoz képest ebben az energiasávban az elektronok kevésbé kötöttek, és csak {{0}},2ev energiával gerjeszthetők a vezetési sávba, így a Ti0 tiltott sávszélesség₂megegyezik a szigetelővel. 3.05ev 0.2ev-re leszűkítve, elérve a félvezető energiasávos szerkezetét. Ezen kívül Ru0₂oxigénhiányos fém-oxid, ami növeli a szabad elektronok számát. Emellett az oxidos bevonatrendszer különböző folyamataiban az oxigénatomok egy részét klóratomok váltják fel, ami növeli a meg nem osztott elektronok számát. Ezért a TiO₂be van ágyazva a Ru-val0₂vagy Ru0₂TiO-val van beágyazva₂, és ez a keverék vezetõvé teszi az elektródát.

1 mol% Ta és Nb adalékolása TiO-ban₂(mindkettő csak egy elektronnal több, mint a Ti), amelynek vezetőképessége 4160-szeres, illetve 5500-szorosára nő. A Ru0-ban₂-Ti0₂n-típusú félvezető, a donor ruténiumnak 4 szabad elektronja van, ami több, mint amennyi szabad elektront a Ta és az Nb képes biztosítani, így ennek a szilárd oldatnak a vezetőképessége nagyon jó.

2. Fém-oxid elektróda katalitikus mechanizmusa

Ru0₂, Ir0₂A hőbontással előállított , PbO stb. nem sztöchiometrikus szerkezethibás vegyületek. A RuCl termikus bomlását figyelembe véve₃300 fokban -500 fok, például RuO_xCl_yH_zkapunk. Mivel a kristályrácsban oxigénhibák keletkeznek, Ru³⁺jelen kell lennie. Ha pozitív feszültséget kapcsolunk az elektródára, először Ru³⁺gerjeszti, hogy elektronokat adjon át a titán mátrixnak, így Ru keletkezik⁴⁺erősebb pozitív töltésközponttal. A kifejezés a következőképpen írható fel:

Ru³⁺→ Ru⁴⁺ + e^- (1.14)

Ru⁴⁺+ Cl^- → Ru₄+Cl_{hirdetéseket}+ e^- (1.15)

Ebben az időben Ru⁴⁺a félvezető katalizátor felületének aktív központja, és egy pozitív töltésű lyuk, amely képes elektronokat fogadni. Elektrosztatikus hatás hatására Ru⁴⁺vonzza a Cl-t^-az oxid/oldat határfelületen, ami Cl-t okoz^-hogy kisüljön rajta, és Az elektronok Ru-n keresztül a titánmátrixba kerülnek⁴⁺, a reakció képlete:

Ru⁴⁺+ Cl^-→ Ru⁴⁺Cl_{hirdetéseket}+ e^- (1.16)

Ebben az időben Ru⁴⁺Cl_{hirdetéseket}klórral kombinálódik^-a felületen a Cl előállításához₂és Ru⁴⁺elektronokat kap és Ru-vá alakul³⁺. A reakció képlete:

Ru⁴⁺Cl_{hirdetéseket}+ Cl^- → Ru³⁺+C1₂ (1.17)

Ru miatt⁴⁺, Ru³⁺4d-ből konvertálódnak⁴4d-re⁵, és a C1 képződése₂csökkenti a rendszer energiáját is, a reakció könnyen lefolytatható, így az (1.14) képlet a sebességszabályozás lépése.

A Ru02 katalitikus mechanizmusa szerint a kutatók úgy vélik, hogy a PdCl hőbomlása során keletkező PdO₂egy nem sztöchiometrikus oxigénhiányos vegyület, és van Pd⁺a kristályrácsban, és a rajta lévő klórfejlődési mechanizmus hasonló a Ru-éhoz³⁺, így összefoglalva a titán alapú nemesfém-oxidot Az elektróda katalitikus mechanizmusa a következő:

Mn⁺ → M⁽ⁿ⁺¹⁾⁺ + e^- (1.18)

M⁽ⁿ⁺¹⁾⁺+ Cl^- → M(n+1)+Clads + e^- (1.19)

M⁽ⁿ⁺¹⁾⁺Cl_{hirdetéseket}+ Cl^- → Mn⁺+ Cl₂ (1.20)

Népszerű tags: titán anód vezetőképesség és katalitikus mechanizmus bevezetése, Kína, gyártók, beszállítók, gyár, testreszabott, nagykereskedelem, alacsony ár, raktáron