Keď je titánová tepelná tyč 7. stupňa vystavená 0,2 % roztoku peroxidu vodíka pri 60 stupňoch, ako sa mení rýchlosť katalytického rozkladu H₂O₂, keď sa povrch paládia pokryje bublinkami kyslíka?
Zanechajte správu
Titán 7. stupňa obsahuje 0,12–0,25 % paládia, ktoré je účinným katalyzátorom rozkladu peroxidu vodíka: 2H₂O₂ → 2H₂O + O₂. Pri 60 stupňoch je počiatočná rýchlosť rozkladu vysoká, pričom vznikajú bublinky kyslíka, ktoré priľnú k povrchu bohatému na paládium-. Keď sa bubliny hromadia, blokujú aktívne katalytické miesta, čím sa znižuje rýchlosť rozkladu o 50–80 % v priebehu 24 hodín. Pasivácia povrchu paládia bublinkami kyslíka je po čistení reverzibilná.
Kvantitatívna rýchlosť rozkladu vs. čas
V 0,2 % H202 pri 60 stupňoch na titáni 7. stupňa:
| čas (hodiny) | Rýchlosť vývinu O₂ (ml/cm²·hodina) | Relatívna katalytická aktivita (%) |
|---|---|---|
| 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 |
Vplyv koncentrácie a teploty H₂O₂
| H₂O₂ (%) | Teplota (stupeň) | Počiatočná rýchlosť (ml/cm²·hodina) | Rýchlosť po 24 hodinách (ml/cm²·hod) | Faktor deaktivácie |
|---|---|---|---|---|
| 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× |
Sprievodca riadením kyslíkových bublín
| Požadovaná stabilita H₂O₂ | Odporúčaná akcia | Aktivita katalyzátora udržiavaná |
|---|---|---|
| Vysoká (minimalizácia rozkladu) | Použite stupeň 2 (bez Pd) | N/A |
| Stredný (prijateľný určitý rozklad) | Stupeň 7 – akceptujte deaktiváciu | 20 % po 24 hodinách |
| Pravidelné čistenie | Utrite alebo opláchnite povrch ohrievača | Obnovuje sa na 100 % |
| Kontinuálna, vysoká stabilita | Inhibujte H202 kyselinou fosforečnou | Rozklad znížený o 80 % |
Technické odporúčanie
Pre roztoky H₂O₂, kde je rozklad nežiaduci, použite titán 2. stupňa namiesto 7. stupňa. Ak je nutné použiť 7. stupeň, pravidelne čistite povrch, aby ste odstránili bublinky kyslíka. Na základe pochopenia paládiom-katalyzovaného rozkladu a deaktivácie bublín, inžinier vyberie vhodnú kvalitu titánu.
