לבד סיבי טיטניום
לבד טיטניום
(1) באמצעות לבד טיטניום מסונט כשכבת דיפוזיה של גז תאי דלק, קל לקורוזיה סיבי פחמן;
(2) שיטת ציפוי לבד סינטר טיטניום כוללת שיטת ציפוי-אפיה, ציפוי אלקטרופול;
עובי הלבד הנמוך ביותר של סיבי טיטניום הוא 0.25 מ"מ, הנקבוביות היא 50-70 אחוזים, והמבנה תורם יותר להעברת מסה באוויר-נוזל. כדי לשמור על המוליכות שלו, מצפים פלטינה ואירידיום על פני השטח צריכת מתכות יקרות גבוהה, יציבות ציפוי לקויה ושכבה קטליטית נופלת של האנודה.
1. שכבת דיפוזיה של גז אנודה טיטניום לבד
לבד טיטניום מסונט משמש כמצע לשקיעת זרז פלטינה. הדגימות ששימשו היו עגולות, קוטר 30 מ"מ, עובי 1 מ"מ, והן בעלות נקבוביות גבוהה מ-70 אחוז. שלבי עיבוד ספציפיים הם כדלקמן:
(1) דממברנה: לבד הטיטניום נעשה שימוש בתמיסת כבישה אלקטרוליטית מ-, המבוססת על חומצה חנקתית וחומצה הידרופלואורית, pH 0.5 בטמפרטורת החדר; לאחר מכן הופעל מתח של 2.5V על הלבד, מה שגורם לאנודה של פירוק משטח טיטניום / Ti 2. רשת התפשטות טיטניום המבוססת על האלקטרודה המצופה מפלטינה של Wieland Edelmetalle שימשה לשלבי הכנה למטרה זו.
(2) ניקוי גז ארגון: לאחר שטיפה במים דה-יונים, פני השטח של חומר העבודה מטיטניום מטופלים בפלזמה בגז ארגון כדי להסיר את המזהמים הנותרים על פני הטיטניום. כור הפלזמה השתמש בדגם Pink V 15-G שלTopTiTechעם פרמטרים שהוגדרו לקצב זרימת ארגון של 100 מ"ל דקות-1, וטופל ב-60 Pa במשך 30 דקות בהספק מיקרוגל של 400 W.
(3) ציפוי: תהליך הניקוי הפיזי המתמשך של פלזמה נשטף עוד יותר במים מופחתים, וסיבי הטיטניום מצופים מיד בפלטינה באמצעות אלקטרוכימיה תחת גז ארגון.TopTiTechנעשה שימוש על בסיס חומצה הקסכלורופלטין. פרמטרי האמבט נקבעו ל-pH וטמפרטורה של 50 C. תהליך הציפוי בוצע במתח קתודה קבוע למשך 10 דקות, -3.2 V עם אלקטרודה הפוכה (טיטניום / פלטינה מבית Wieland Edelmetalle). במהלך תהליך ציפוי זה, אלקטרודות הטיטניום הונחו חשמלית בין שתי האלקטרודות המזווגות המחוברות. לאחר מכן, כדי להגביר את הפעילות האלקטרוכימית של הזרז על ידי הפקדת חלקיקי פלטינה בקנה מידה של מיקרון וננו בשטח הפנים , מצב הציפוי הועבר לציפוי דופק של האלקטרודה המזווגת במתח קתודה של -3.0 V מבלי לשבש את התהליך. זמן ההפעלה הוגדר ל-10 אלפיות השנייה וזמן הכיבוי ל-56.7 שניות, כך שמחזור העבודה הוא 15 אחוז מחזורים. החלק השני של תהליך הציפוי בוצע במשך 10 דקות נוספות.
(4) מכלול MEA: האלקטרודה הוספגה בתמיסת יינון מוליכת פרוטונים. והאלקטרודה על בסיס טיטניום מחוברת למחזיק דגימה מחומם. טמפרטורת האוויר נקבעה ל-60 מעלות צלזיוס כדי להאיץ את אידוי האתנול ממשטח האלקטרודה.
(5) והצלחת הדו-קוטבית ליצירת מחסנית כוח, 20 קבוצות.
2. ציפוי פלטינה עללבד טיטניום
התמונות המיקרוסקופיות הבאות מציגות את סיבי הטיטניום המחוברים עם ציפוי פלטינה. סיבים הממוקמים מחוץ לבד מגנים על הציפוי כולו, אפקט שניתן להסביר על ידי חלוקת השדה החשמלי של התא הראשוני (האלקטרודה הפועלת ממוקמת בין שתי האלקטרודות הנגדיות ומקבילות להן). הציפוי מספיק כדי לאפשר הידבקות יציבה לטווח ארוך של ננו-חלקיקי פלטינה. להלן מראה מיקרוגרפים של חלקיקי פלטינה שהופקדו על סיבים מצופים טיטניום בתהליך ציפוי דופק.
