Ha egy 7-es fokozatú titán fűtőrudat 0,2%-os hidrogén-peroxid-oldatnak teszünk ki 60 fokon, hogyan változik a víz katalitikus bomlási sebessége, amikor a palládium felületét oxigénbuborékok borítják?
Hagyjon üzenetet
A 7. fokozatú titán 0,12–0,25% palládiumot tartalmaz, amely hatékony katalizátor a hidrogén-peroxid lebontásában: 2H₂O2 → 2H₂O + O2. 60 fokos hőmérsékleten a kezdeti bomlási sebesség magas, és oxigénbuborékok keletkeznek, amelyek a palládiumban{8}}dús felülethez tapadnak. Ahogy a buborékok felhalmozódnak, blokkolják az aktív katalitikus helyeket, és 24 órán belül 50-80%-kal csökkentik a bomlási sebességet. A palládium felületének oxigénbuborékok általi passziválása tisztításkor visszafordítható.
Mennyiségi bomlási sebesség vs. idő
0,2% H2O2-ben 60 fokon 7. fokozatú titánon:
| Idő (óra) | O₂-fejlődési sebesség (mL/cm²·óra) | Relatív katalitikus aktivitás (%) |
|---|---|---|
| 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 |
A H2O₂ koncentráció és a hőmérséklet hatása
| H₂O₂ (%) | Hőmérséklet ( fok ) | Kezdeti sebesség (ml/cm²·óra) | Sebesség 24 óra után (mL/cm²·óra) | Deaktiválási tényező |
|---|---|---|---|---|
| 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× |
Oxigénbuborék kezelési útmutató
| Megkövetelt H₂O2 stabilitás | Javasolt intézkedés | A katalizátor aktivitása megmarad |
|---|---|---|
| Magas (minimalizálja a bomlást) | 2. fokozat használata (nincs Pd) | N/A |
| Mérsékelt (némi bomlás elfogadható) | 7. fokozat – fogadja el a deaktiválást | 20% 24 óra után |
| Időszakos tisztítás | Törölje le vagy öblítse le a fűtőfelületet | 100%-ra állítja vissza |
| Folyamatos, nagy stabilitás | Foszforsavval gátolja a H2O2-t | A bomlás 80%-kal csökkent |
Mérnöki ajánlás
Ha nem kívánatos a bomlás, használjon 2-es fokozatú titánt a 7-es fokozat helyett. Ha 7-es fokozatú titánt kell használni, rendszeresen tisztítsa meg a felületet az oxigénbuborékok eltávolítása érdekében. A palládium-katalizált bomlás és a buborékok deaktiválásának megértése alapján a mérnök kiválasztja a megfelelő titánminőséget.
