sợi titan cảm thấy
nỉ titan
(1) Sử dụng nỉ titan thiêu kết làm lớp khuếch tán khí của pin nhiên liệu, sợi carbon dễ ăn mòn;
(2) Phương pháp phủ nỉ thiêu kết titan bao gồm phương pháp nung phủ, mạ điện xung;
Độ dày nỉ sợi titan thấp nhất là 0.25mm, độ xốp là 50-70 phần trăm và cấu trúc thuận lợi hơn cho việc truyền khối chất lỏng-không khí. Để duy trì độ dẫn điện, hãy phủ bạch kim và iridi lên bề mặt .Mức tiêu thụ kim loại quý cao, độ ổn định của lớp phủ kém và lớp xúc tác anode rơi xuống.
1. Lớp khuếch tán khí anode titan
Nỉ titan thiêu kết đóng vai trò là chất nền để lắng đọng chất xúc tác bạch kim. Các mẫu được sử dụng có dạng hình tròn, đường kính 30 mm, dày 1 mm và có độ xốp cao hơn 70 phần trăm. Các bước xử lý cụ thể như sau:
(1) Lớp màng: nỉ titan đã được sử dụng trong dung dịch tẩy điện phân từ , dựa trên axit nitric và axit flohydric, pH 0.5 ở nhiệt độ phòng; sau đó điện áp 2,5V đã được đặt vào phớt, khiến cực dương của bề mặt titan / Ti 2 bị hòa tan. Một lưới giãn nở titan dựa trên điện cực được mạ từ bạch kim Wieland Edelmetalle đã được sử dụng cho các bước chuẩn bị cho mục đích này.
(2) Làm sạch bằng khí argon: sau khi rửa bằng nước khử ion, bề mặt của phôi titan được xử lý plasma trong khí argon để loại bỏ các chất ô nhiễm còn lại trên bề mặt titan. Lò phản ứng plasma sử dụng mẫu Pink V 15-G củaTopTiTechvới các thông số được đặt thành tốc độ dòng khí argon là 100 ml tối thiểu-1 và được xử lý ở 60 Pa trong 30 phút với công suất vi sóng là 400 W.
(3) Mạ: quy trình làm sạch vật lý plasma liên tục được rửa thêm bằng nước khử ion và sợi titan ngay lập tức được phủ bạch kim bằng điện hóa dưới khí argon. Loại bể mạ điện Galvatron Platinbad có bán trên thị trường từTopTiTechđã được sử dụng dựa trên axit hexachloroplatin. Các thông số bể được đặt thành pH và nhiệt độ là 50 C. Quá trình mạ được thực hiện ở điện áp catốt không đổi trong 10 phút, -3.2 V với điện cực đối diện (titan / bạch kim từ Wieland Edelmetalle). Trong quá trình mạ này, các điện cực titan được đặt điện giữa hai điện cực ghép nối được kết nối. Sau đó, để tăng hoạt động điện hóa của chất xúc tác bằng cách lắng đọng các hạt bạch kim có kích thước micron và nano trên diện tích bề mặt , chế độ mạ được chuyển sang mạ xung điện cực được ghép nối ở điện áp catốt là-3.0 V mà không làm gián đoạn quá trình. Thời gian bật được đặt thành 10 ms và thời gian tắt thành 56,7 ms, vì vậy chu kỳ làm việc là 15 phần trăm chu kỳ. Phần thứ hai của quy trình mạ được thực hiện thêm 10 phút nữa.
(4) Lắp ráp MEA: Điện cực đã được ngâm tẩm bằng dung dịch ion hóa dẫn proton 0.5 ml (5 phần trăm trọng lượng trong etanol) và sau đó được mạ bạch kim. Dung dịch đã được phủ bằng chổi phết khí và điện cực làm từ titan được kết nối với giá đỡ mẫu được làm nóng. Nhiệt độ không khí được đặt ở mức 60 C để tăng tốc độ bay hơi của etanol từ bề mặt điện cực.
(5) Và tấm lưỡng cực để tạo thành một ngăn xếp năng lượng, 20 nhóm.
2. Lớp phủ bạch kim trênnỉ titan
Các hình ảnh hiển vi sau đây cho thấy các sợi titan thiêu kết với lớp phủ bạch kim. Các sợi nằm bên ngoài nỉ bảo vệ toàn bộ lớp phủ, một hiệu ứng có thể được giải thích bằng sự phân bố điện trường của tế bào sơ cấp (điện cực làm việc nằm giữa và song song với hai điện cực đối kháng). Lớp phủ đủ để cho phép các hạt nano bạch kim bám dính ổn định lâu dài. Phần dưới đây cho thấy ảnh vi mô của các hạt bạch kim lắng đọng trên các sợi mạ titan bằng quy trình mạ xung.
