Khi một thanh nhiệt titan cấp 7 tiếp xúc với dung dịch hydro peroxide 0,2% ở 60 độ, tốc độ phân hủy xúc tác của H₂O₂ thay đổi như thế nào khi bề mặt Palladium được bao phủ bởi bong bóng oxy?
Để lại lời nhắn
Titan lớp 7 chứa 0,12–0,25% palađi, là chất xúc tác hiệu quả cho quá trình phân hủy hydro peroxide: 2H₂O₂ → 2H₂O + O₂. Ở 60 độ, tốc độ phân hủy ban đầu cao, tạo ra bọt oxy bám vào bề mặt giàu paladi-. Khi bong bóng tích tụ, chúng chặn các vị trí xúc tác hoạt động, làm giảm tốc độ phân hủy từ 50–80% trong vòng 24 giờ. Sự thụ động của bề mặt palladium bởi bong bóng oxy có thể đảo ngược sau khi làm sạch.
Tỷ lệ phân hủy định lượng so với thời gian
Trong 0,2% H₂O₂ ở 60 độ trên titan cấp 7:
| Thời gian (giờ) | Tốc độ tiến hóa O₂ (mL/cm2·giờ) | Hoạt tính xúc tác tương đối (%) |
|---|---|---|
| 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 |
Ảnh hưởng của nồng độ H₂O₂ và nhiệt độ
| H₂O₂ (%) | Nhiệt độ (độ) | Tốc độ ban đầu (mL/cm2·giờ) | Tỷ lệ sau 24 giờ (mL/cm2·giờ) | Yếu tố vô hiệu hóa |
|---|---|---|---|---|
| 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× |
Hướng dẫn quản lý bong bóng oxy
| Độ ổn định H₂O₂ cần thiết | Hành động được đề xuất | Hoạt động xúc tác được duy trì |
|---|---|---|
| Cao (giảm thiểu sự phân hủy) | Sử dụng loại 2 (không có Pd) | N/A |
| Trung bình (có thể chấp nhận được một số phân hủy) | Lớp 7 – chấp nhận hủy kích hoạt | 20% sau 24h |
| Vệ sinh định kỳ | Lau hoặc rửa sạch bề mặt lò sưởi | Khôi phục lại 100% |
| Tính liên tục, độ ổn định cao | Ức chế H₂O₂ bằng axit photphoric | Sự phân hủy giảm 80% |
Khuyến nghị kỹ thuật
Đối với các dung dịch H₂O₂ không mong muốn phân hủy, hãy sử dụng titan Loại 2 thay vì Loại 7. Nếu phải sử dụng Loại 7, hãy làm sạch bề mặt định kỳ để loại bỏ bọt oxy. Bằng cách hiểu rõ quá trình phân hủy xúc tác của paladi-và sự vô hiệu hóa bong bóng, kỹ sư sẽ chọn loại titan thích hợp.
