هنگامی که یک میله حرارتی تیتانیوم درجه 7 در معرض یک محلول پراکسید هیدروژن 0.2٪ در دمای 60 درجه قرار می گیرد، سرعت تجزیه کاتالیستی H2O2 چگونه با پوشاندن سطح پالادیوم با حباب های اکسیژن تغییر می کند؟
پیام بگذارید
تیتانیوم درجه 7 حاوی 0.12-0.25٪ پالادیوم است که یک کاتالیزور کارآمد برای تجزیه پراکسید هیدروژن است: 2H2O2 → 2H2O + O2. در 60 درجه، سرعت تجزیه اولیه بالاست و حبابهای اکسیژن تولید میکند که به سطح غنی پالادیوم- میچسبد. با تجمع حبابها، مکانهای کاتالیزوری فعال را مسدود میکنند و سرعت تجزیه را 50 تا 80 درصد در عرض 24 ساعت کاهش میدهند. غیرفعال شدن سطح پالادیوم توسط حباب های اکسیژن پس از تمیز کردن قابل برگشت است.
نرخ تجزیه کمی در برابر زمان
در 0.2% H2O2 در 60 درجه روی تیتانیوم درجه 7:
| زمان (ساعت) | نرخ تکامل O2 (mL/cm²·hour) | فعالیت کاتالیزوری نسبی (%) |
|---|---|---|
| 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 |
اثر غلظت و دما H2O2
| H₂O₂ (%) | دما (درجه) | نرخ اولیه (mL/cm²·hour) | نرخ پس از 24 ساعت (mL/cm²·hour) | فاکتور غیرفعال سازی |
|---|---|---|---|---|
| 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× |
راهنمای مدیریت حباب اکسیژن
| پایداری مورد نیاز H2O2 | اقدام توصیه شده | فعالیت کاتالیست حفظ شد |
|---|---|---|
| بالا (به حداقل رساندن تجزیه) | استفاده از درجه 2 (بدون Pd) | N/A |
| متوسط (تجزیه کمی قابل قبول است) | درجه 7 - غیرفعال سازی را بپذیرید | 20 درصد بعد از 24 ساعت |
| نظافت دوره ای | سطح بخاری را پاک یا آبکشی کنید | بازیابی به 100٪ |
| پیوسته، پایداری بالا | H2O2 را با اسید فسفریک مهار کنید | تجزیه 80٪ کاهش یافت |
توصیه مهندسی
برای محلول های H2O2 که تجزیه نامطلوب است، از تیتانیوم درجه 2 به جای درجه 7 استفاده کنید. اگر باید از درجه 7 استفاده شود، به طور دوره ای سطح را تمیز کنید تا حباب های اکسیژن حذف شود. مهندس با درک تجزیه کاتالیزور پالادیوم{4}}و غیرفعال کردن حباب، درجه تیتانیوم مناسب را انتخاب می کند.
