Quan una barra de calor de titani de grau 7 s'exposa a una solució de peròxid d'hidrogen al 0,2% a 60 graus, com canvia la taxa de descomposició catalítica de H₂O₂ a mesura que la superfície de pal·ladi es cobreix amb bombolles d'oxigen?
Deixa un missatge
L'aliatge de titani de grau 7 conté un 0,12-0,25% de pal·ladi, que és un bon catalitzador per a la descomposició de peròxid d'hidrogen: 2H 2 O 2 → 2H 2 O + O 2 . La velocitat inicial de descomposició a 60 graus és alta, de manera que es produeixen bombolles d'oxigen i s'adhereixen a la superfície de pal·ladi. Les bombolles bloquegen els llocs catalítics actius i la taxa de descomposició disminueix entre un 50 i un 80% en 24 hores. La passivació de la superfície del pal·ladi amb bombolles d'oxigen és reversible després de la neteja.
Temps versus velocitat de descomposició quantitativa
En titani grau 7 en 0,2% H₂O₂ a 60 graus:
Taxa d'evolució d'O2 (mL/cm2.hora) Activitat catalítica relativa (%) 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 Efecte de la concentració i la temperatura d'H2O2
H 2 O 2 (%) Temperatura (graus) Taxa inicial (mL/cm 2 .hora) Taxa després de 24 hores (mL/cm 2 (hora) Factor de desactivació 0.1 60 1~{3 0.2~0.6 5× 0.2 60 2~5 0.3~1 5}×{~{1}}}~2} 0.2 40 1~2 0.2~0.5 5× 0.2 80 5~10 1~{2 5× Guia de gestió de bombolles d'oxigen
H2O2 Estabilitat requerida Acció recomanada Activitat del catalitzador Mantingut
Alt (minimitzar la descomposició) Grau 2 (sense Pd) Utilitzar N/A
Moderat (alguna desintegració està bé) Grau 7: tolera la desactivació un 20% després de 24 h
Neteja periòdica Netegeu o esbandiu la superfície de l'escalfador
H₂O₂ contínua i d'alta estabilitat inhibida per l'àcid fosfòric Reducció del 80% de la descomposició
Recomanació per a Enginyeria
Utilitzeu titani de grau 2 en lloc de grau 7 en solucions d'H2O2 on la descomposició no sigui desitjable. Si cal un grau 7, netegeu la superfície amb freqüència per eliminar les bombolles d'oxigen. A partir de conèixer la ruptura catalitzada-pal·ladi i la desactivació de les bombolles, l'enginyer tria el grau adequat de titani.
