filc z włókna tytanowego
filc tytanowy
(1) Używając spiekanego filcu tytanowego jako warstwy dyfuzyjnej gazu z ogniw paliwowych, włókno węglowe jest łatwe do korozji;
(2) Metoda powlekania filcem do spiekania tytanu obejmuje metodę powlekania-pieczenia, galwanizację impulsową;
Najniższa grubość filcu z włókna tytanowego wynosi 0,25 mm, porowatość wynosi 50-70 procent, a struktura bardziej sprzyja przenoszeniu masy powietrze-ciecz. Aby zachować przewodność, pokryj powierzchnię platyną i irydem .Duże zużycie metali szlachetnych, słaba stabilność powłoki i opadająca warstwa katalityczna anody.
1. Warstwa dyfuzyjna anody z filcu tytanowego
Spiekany filc tytanowy służy jako podłoże do osadzania katalizatora platynowego. Zastosowane próbki były okrągłe, miały średnicę 30 mm, grubość 1 mm i miały porowatość większą niż 70 procent. Konkretne etapy przetwarzania są następujące:
(1) Demembrana: filc tytanowy był używany w elektrolitycznym roztworze trawiącym od , na bazie kwasu azotowego i kwasu fluorowodorowego, pH 0,5 w temperaturze pokojowej; następnie do filcu przyłożono napięcie 2,5 V, powodując rozpuszczenie anody na powierzchni tytanu/Ti2. Do etapów przygotowania do tego celu wykorzystano tytanową siatkę rozprężną opartą na elektrodzie platerowanej platyną Wieland Edelmetalle.
(2) Oczyszczanie gazem argonowym: po przemyciu wodą dejonizowaną powierzchnia tytanowego elementu obrabianego jest poddawana obróbce plazmowej w argonie w celu usunięcia pozostałych zanieczyszczeń na powierzchni tytanu. Reaktor plazmowy wykorzystywał model Pink V 15-GTopTiTechz parametrami ustawionymi na szybkość przepływu argonu 100 ml min-1 i traktowano przy 60 Pa przez 30 min mocą mikrofal 400 W.
(3) Galwanizacja: ciągły proces fizycznego czyszczenia plazmowego jest dalej przemywany wodą dejonizowaną, a włókno tytanowe jest natychmiast pokrywane platyną metodą elektrochemiczną w atmosferze argonu. Dostępna w handlu kąpiel galwaniczna typu Galvatron Platinbad firmyTopTiTechzastosowano na bazie kwasu heksachloroplatyny. Parametry kąpieli ustalono na pH i temperaturę 50 C. Proces galwanizacji prowadzono przy stałym napięciu katody przez 10 min, -3,2 V przy przeciwna elektroda (tytan / platyna firmy Wieland Edelmetalle). Podczas tego procesu powlekania elektrody tytanowe zostały umieszczone elektrycznie między dwiema połączonymi sparowanymi elektrodami. Następnie w celu zwiększenia aktywności elektrochemicznej katalizatora poprzez osadzanie mikronowych i nanoskalowych cząstek platyny na powierzchni , tryb platerowania został przełączony na pulsacyjne platerowanie sparowanej elektrody przy napięciu katody -3,0 V bez zakłócania procesu. Czas włączenia został ustawiony na 10 ms, a czas wyłączenia na 56,7 ms, więc współczynnik wypełnienia wynosi 15 procent cykli. Druga część procesu galwanicznego była wykonywana przez kolejne 10 minut.
(4) Zespół MEA: Elektroda została zaimpregnowana 0,5 ml roztworu jonizacji przewodzącego protony (5% wag. w etanolu), a następnie pokryta platyną. Roztwór został odlany za pomocą pędzla gazowego a elektroda na bazie tytanu jest połączona z podgrzewanym uchwytem próbki. Temperaturę powietrza ustawiono na 60°C, aby przyspieszyć odparowywanie etanolu z powierzchni elektrody.
(5) I płytka bipolarna tworząca stos mocy, 20 grup.
2. Platynowa powłoka nafilc tytanowy
Poniższe obrazy mikroskopowe przedstawiają spiekane włókna tytanowe z powłoką platynową. Włókna znajdujące się na zewnątrz filcu chronią całą powłokę, co można wytłumaczyć rozkładem pola elektrycznego w ogniwie pierwotnym (elektroda pracująca znajduje się pomiędzy i równolegle do dwóch przeciwelektrod). Powłoka jest wystarczająca, aby umożliwić długoterminową stabilną adhezję nanocząstek platyny. Poniżej przedstawiono mikrofotografie cząstek platyny osadzonych na włóknach powlekanych tytanem w procesie powlekania pulsacyjnego.
