品質 シングルチャネルポテンチスタット & 多チャンネルポテンチスタット メーカー

背景 世界 の エネルギー 需要 が 急激 に 増加 し て いる の で,化石 燃料 の 燃焼 は 環境 に 関する 問題 の 一連の 原因 に なり まし た.国内外の研究者は,クリーンエネルギーと環境にやさしい効率的なエネルギー貯蔵と変換装置の探求にコミットしています豊富な資源,清潔で効率的,高エネルギー密度,環境に優しいという利点により,水素エネルギーは理想的な再生可能エネルギー源です.水素の供給と貯蔵は その開発を制限する重要な要因の1つです化石燃料の水素生産,生体質を原材料として水素生産,水分分解など,現在の水素生産方法は,水分分解による水素生産は,緑の環境保護の利点により,人々の注意を集めている水分分解には酸素進化反応 (OER) と水素進化反応 (HER) が含まれる.これらの電解反応は,特にOERエネルギー変換装置の開発と実用的な応用を厳しく制限する高過剰電源と低効率につながる.電気触媒の使用は,電気触媒反応のエネルギー障壁を効果的に軽減することができます.変換装置の作業効率を向上させるため,OERが効果的に完了できるように,反応速度を加速し,過剰電力を削減します.高性能OER電触媒を探求することは,エネルギー変換装置の性能向上の重要な要因の一つとなっています.. 理論 OERは,水分分解や金属空気電池などの電気化学エネルギー変換装置の重要な半反応です.酸性およびアルカリ性条件下では,OERは4電子のプロセスで 運動速度は遅い電気化学エネルギー変換装置の性能を制限する 総性能 密度機能理論計算によると酸性およびアルカリ性条件下でのOERは,両方ともOOHの吸収を伴う*違いは,酸性条件下でのOERの最初のステップは水の分離であり,最終製品はH+そしてO2塩基条件下でのOERの最初のステップはOHの吸収である.-そして,最終的な製品は,2OとO2次の式で示されているように酸性環境 総反応:2時間2O → 4H++O2+ 4e- *+H2オー オー*+H++e-ほら*オ*+H++e-オー*+H2O OOH*+H++e-オーオオ*ほら*+O2+H++e-アルカリ性環境 総反応:4OH-→ 2H2O + O2+ 4e- *+ OH-ほら*+e-ほら*+ OH-オ*+H2O + e-オー*+ OH-OOH (オオ)*+e-オーオオ*+ OH-ほら*+O2+H2O + e- ここで, * は触媒表面の活性部位,OOH*,O* と OH* は吸収中間体を表します.OER の4段階の電子反応メカニズムによると,OER の触媒性能を改善するための重要な要因は,理論的観点から分析することができます.(1) 良好な伝導性.OER反応プロセスは4つの電子移転反応であるため,良好な伝導性は急速な電子移転を決定します.基本的な反応の進行を助けます.(2) カタライザーは,OHの強い吸着力を持っています.-. OHの量は大きくなるほど-吸収されるほど,次の3段階の電子反応が進むのが容易になります.(3) 強い酸素化学デソルプション能力と弱い酸素物理アドソルプション能力.2触媒の活性部位からより簡単に吸収される.酸素の物理的吸収能力が弱い場合,O2電極表面から分子が沈着する可能性が高く,OER反応速度は促進できます.OER 催化剤の合成と調製において重要な指針となる. OER 触媒の性能評価 初期可能性と過剰可能性 初期ポテンシャルは,電触媒の触媒活動の重要な指標である.しかし,OERプロセスでは,初期ポテンシャルは観察するのが困難である.多くのOER電触媒には,Feなどの移行金属元素が含まれています.OER プロセス中に酸化反応を受け,最初のポテンシャルの観測に大きな障害となる酸化ピークを生成する.したがって,OER プロセスにおいて10 10mAcm の電流密度であるとき,対応する過剰電力を観測することがより科学的で信頼性があります.-2あるいはそれ以上ですオーバーポテンシャルは,線形スイープ電圧測定 (LSV) によって得られる.オーバーポテンシャルとは,電極ポテンシャル (vs.RHE) と電極反応の平衡電位が1である..23 V,一般的にはmV.図1に示すように,OER電触媒の電流密度10 mAcm-2の過剰電力の差に応じて,催化効果の評価基準も異なります過剰電位が小さいほど,反応に必要なエネルギーが少なくなり,触媒の活性が向上する.理想的な触媒活性を持つOER触媒の過剰電位は,一般的に200~300mVである.. 図1. 催化活動評価基準 タフェルの傾き タフェルのグラフは電極電位と偏振電流の関係曲線である.OER プロセスの反応運動を反映し,OER プロセスのメカニズム反応を推測することができます式は次のとおりです.η = a + b·log についてここで η はオーバーポテンシャル,b はタフェルの傾き,j は電流密度,a は定数である.この方程式によって得られたタフェルの傾きは,反応過程における動力学と速度決定ステップを明らかにするために使用できます.一般的に,タフェルの傾きが小さいほど,触媒の電子移転障壁が触媒過程で少なくなり,触媒活性が向上する. 安定性 The stability of the catalyst in the catalysis process directly determines whether it can be applied on a large scale in actual production and is one of the important indicators of catalyst performanceOER の場合,OER 電触媒の活性に影響を与える多くの要因があります.例えば,溶液の酸性および塩性により触媒の安定性に影響されます.多くのOER電触媒はアルカリ性条件下で安定しているさらに,電触媒と作業電極の接触経路も安定性に大きな影響を与えます.作業電極上の触媒の直成長は,作業電極上の有機粘着剤よりも安定します..現在,触媒の安定性を判断するための電気化学試験は2つあります.一つはクロノポテンチオメトリ (すなわち,ガルバノスタティック) です.電極に恒常電流が適用され,電流が電極に流れる.そして電触媒の安定性は 時間の経過とともに 変化するポテンシャルを観察することによって判断されますi-t 曲線 (すなわち,電位静止) は,触媒の試験にも適用されます.電極に恒常電位を適用し,時間とともに電流の変化を観察することで,電位静止は,電位静止が,電位静止が,電位静止が,電位静止が,電位静止が,電位静止が,電位静止が,電位静止が,電位静止が,電位静止が,電位静止が,触媒の安定性を決定できますもう一つは,電触媒に特定の潜在的なスウィープ範囲で数千,または数千万回転ボルトメトリ (CV) テストを行うことです.そして電触媒の偏振曲線を 循環電圧測定試験前後と比較して電触媒の安定性を判断する.電気化学試験に加えて,XRD,XPS,SEM,TEMなどのいくつかの相性状試験の使用触媒の相変化を比較するには 触媒の安定性も判断できます. 実験の設定 測定器: テストポテンチスタットWE: 表面に均等に触媒を適用したガラスの炭素作業電極RE: Ag/AgCl参照電極CE:グラフィット棒溶液: 0.1 M KOH 電気化学試験 電触媒の活性 テクニック: サイクリック・ヴォルタメトリー (CV)容量範囲:0~1V (対 Ag/AgCl)スキャンの速さ: 50mVs-1テクニック 線形スウィープ電圧測定 (LSV):電位範囲:0~1V (vs. Ag/AgCl),スキャン速度は5mVs-1 図2.CVパラメータ設定   図3 LSV パラメータ設定 電気化学インピーダンスのスペクトロスコピー (EIS) は,触媒の電触媒酸素進化運動を研究するために使用される.そしてインペダンススペクトルは,同等の回路を確立することによって設置されますこの回路には Rs (溶液抵抗), Rct (電荷移転抵抗) と CPE (恒常相角要素) が含まれる.電気化学阻力 (EIS) 試験条件は0.5V (vs. Ag/AgCl),周波数試験範囲は1Hz~100kHz,障害電圧は5mVである. 図4.EISパラメータ設定 電気触媒の安定性 催化剂の安定性を評価するために,電位静止,電磁静止および循環電圧測定のテストの技術を使用する.熱静止試験は,一定の電流密度 (通常は10mAcm-2) の下での対応電流を恒常電流出力として使用する.試験時間 (10 h) の間,電圧変化を観察し,その後安定性を評価する.定電圧の出力として一定の電流密度 (通常は10mAcm-2) の下での対応する電力を使用する.試験時間 (10 h) の間に電流の変化を観察し,その後安定性を評価します. 循環電圧測定試験では,電圧範囲は0~1V (vs.Ag/AgCl) で,CVは周期的に1000回スキャンされます.安定性試験前後の曲線を比較し,変化を分析することによって,触媒の安定性を示します. 図5.パラメータ設定 通知: RE: Ag/AgCl電極は光のない暗闇に保管し,アルカリ溶液で長時間使用しないでください.飽和したカロメル電極は,アルカリ溶液で長時間使用してはならない.Hg/HgO電極は,アルカリ溶液に適しています. CE-長時間CVとLSVテストでは,PtワイヤーまたはPtプレートはカソード材料の表面に堆積します.モノリシック電解電池で,貴金属以外の材料のテストに使用しないでください.. グラス電解電池には2つの問題がある.アルカリ溶液中のガラスの腐食とガラスのFe不純性のOER活性への影響.実験が特に正確でない場合しかし,Fe含有量の影響を研究したい場合は,ポリテトラフッロエチレンを使用することをお勧めします.

メタル腐食 金属材料が周囲の環境と接触すると,化学的または電気化学的作用により材料は破壊される.金属腐食は熱力学的な自発的なプロセスである.高エネルギー状態の金属を低エネルギー状態の金属化合物に変換する石油と石油化学産業における腐食現象は,塩水の電気化学腐食を含むより複雑である.2SとCO2.ほとんどの腐食プロセスの性質は電気化学である.金属/電解液溶液インターフェイス (電気の二重層) の電気特性は,腐食メカニズムの研究で広く使用されています.,金属腐食研究で一般的に使用される電気化学的方法は,開き回路ポテンシャル (OCP),偏振曲線 (Tafelグラフ),電気化学インピーダンスのスペクトロスコピー (EIS). 1腐食研究における技術 1.1OCP 孤立した金属電極では,同速度で同時に1つのアンード反応と1つのカソード反応が行われ,これは電極反応の結合と呼ばれる.相互結合の反応は"結合反応"と呼ばれます結合系では,2つの電極反応が互いに結合し,電極電極電極電極電極電極電極電極電極電極電極電極電極電極電極電極電極電極電極電極電極電極電極電極電極電極電極電極電極電極電極電極電極電極電極電極電極電極電極電極電極電極電極電極電極電極電極電極電極電極電極電極電極電極電極電極電極電極電極電極電極電極電極電極電極電極電極電極電極電極電極電極電極電極電極電極電極電極電極電極電極電極電極電極電極電極電極電極電極電極電極電極電極電極電極電極電極電極電極電極電極電極電極電極電極電極電極電極電極電極電極電極電極電極電極電極電極電極電極電極電電極の電位は時間とともに変化しないこの状態は"安定状態"と呼ばれ,対応する電位は"安定電位"と呼ばれる.腐食システムでは,この電位は"自己腐食電位E"とも呼ばれる.コール及び対応する電流密度は,腐食電流密度 i と呼ばれる.コール一般的に言えば,開き回路電位がプラスであればあるほど,電子を失い腐食することが難しくなり,材料の耐腐食性が向上することを示します.システム内の金属材料の電極ポテンシャルを長期間にわたってモニターするために使用することができます.ポテンシャルが安定した後,材料のオープン・サーキット・ポテンシャルは得られる. 1.2 偏光曲線 (タベルグラフ) 一般的に電極電極電極電極が電流を通過するときに電極電極電極が平衡電極電極から逸脱する現象は"偏振"と呼ばれます.電気化学システムでは,電極電極電極が電極電極を通過するときに電極電極電極が平衡電極電極を通過するときに電極電極電極が平衡電極電極を通過する際に電極電極電極が平衡電極電極を通過するときに電極電極電極が平衡電極電極を通過するときに電極電極電極が平衡電極電極を通過するときに電極電極電極が平衡電極電極を通過する際に電極電極電極が平衡電極電極を通過するときに電極電極電極が平衡電極電極を通過するときに電極電極電極が平衡電極電極を通過するときに電極電極電極が平衡電極電極を通過するときに電極電極電が平衡電極電極が平衡電極電池が平衡偏振が起こると,電極電極電極から電極電極の負のシフトは"カソド偏振"と呼ばれる.そして電極電極電極から電極電極のポジティブシフトは,アノード偏振と呼ばれます..電極プロセスの偏振性能を 完全かつ直感的に表現するには過剰電位または電極電位を電流密度の関数として実験的に決定することが必要です.偏振曲線と呼ばれるものですについてコールスターン・ギアリーの方程式に基づいて計算できます. Bは材料のステーン・ギアリー系数 Rp金属の偏振抵抗です i を取得する原則コールタフェルの抽出法によってアノードセグメントとカソードセグメントのテーブル傾斜,すなわち,ba はそしてbc計算できますiコールファラデー法則に基づいて,材料の電気化学的等価と組み合わせることで,金属腐食率 (mm/a) に変換することができます. 1.3 EIS 電気化学インペダンス技術,ACインペダンスとしても知られています measures the change of voltage (or current) of an electrochemical system as a function of time by controlling the current (or voltage) of the electrochemical system as a function of sinusoidal variation over time電気化学システムのインピーダンスを測定し,さらにシステムの反応メカニズム (介質/コーティングフィルム/金属) を研究します.配合測定システムの電気化学パラメータを分析します.阻力スペクトルは,異なる周波数で試験回路で測定された阻力データから描かれた曲線である.そして電極プロセスのインペダンススペクトルは電気化学インペダンススペクトルと呼ばれますEISスペクトルには多くの種類がありますが,最も一般的に使用されるのは Nyquist グラフと Bode グラフです. 2実験の例 CS350電化学作業ステーションを用いたユーザが発表した論文を例として,金属腐食測定システムの方法についての具体的な紹介が紹介されています.ユーザは,従来の鍛造法で調製されたTi-6Al-4V合金ステントの耐腐蝕性を研究した (試料#1)選択レーザー溶解方法 (サンプル#2) と電子ビーム溶解方法 (サンプル#3)ステントはヒトの植入に使用されるため,腐食媒体は体液模擬 (SBF) です.実験システムの温度も37°Cで制御する必要があります. 装置:CS350 パンチオスタット/ガルバノスタット 実験装置:CS936 フラット・コロージョン・セル,恒温乾燥炉 実験薬:アセトン,SBF,室温固化エポキシ樹脂 実験用媒体は:身体液体シミュレーション (SBF):NaCl-801KCl-0 についてお話しします4カルシウム2-0だった14ナハコ3-0だった35KHさん2勤務地4-0だった06血糖値は0です34単位は:g/l 標本 (WE)ステント 20×20×2mm Ti-6Al-4V 合金露出する作業面積は10×10mm試験対象でない領域は,室温固化エポキシ樹脂で覆い/封印する. 基準電極 (RE):飽和したカロメル電極 カウンター電極 (CE):CS910 Pt電導電極 覆い付きのフラット腐食セル 2.1 実験手順とパラメータ設定 2.1.1 OCP 試験の前に,作業電極は表面が滑らかになるまで,粗から細まで (360 メッシュ,600 メッシュ,800 メッシュ,1000 メッシュ,2000 メッシュ順) 磨く必要があります.磨き後,蒸留水で洗い,アセトンを用いて脱脂します恒温の乾燥炉に入れて 37°Cで乾燥します.検体を腐食細胞に組み込み 模擬された体液を腐食細胞に導入します飽和したカロメル電極 (SCE) を塩橋で平らな腐食電池に挿入する. ラグジン毛細管の端が作業電極表面に正面を向いていることを確認します.温度は水循環によって37°Cで制御されます. 電極を電池ケーブルで電位器に接続します実験→安定した偏振→OCP OCP 溶液中の金属材料のOCPはゆっくりと変化します.安定しているのに比較的長い時間がかかります時間は3000秒未満で 2.1.2 偏光曲線 実験→安定極化→潜在力学 潜在力学スキャン 初期ポテンシャル,最終ポテンシャル,スキャン速度を設定し,ポテンシャル出力モードを"vs. OCP"として選択します.チェックができない場合は,スキャンが対応するポテンシャルを通過しない.4つの独立した偏振ポテンシャルセットポイントまであります.スキャンは初期ポテンシャルから,頂点E#1と頂点E#2まで,そして最終的に最終ポテンシャルまで始まります."Intermediate Potential 1"と"Intermediate Potential 2"をオンまたはオフにするために"Enable"チェックボックスをクリックします.. チェックボックスが選択されていない場合,スキャンはこの値を通過せず,次の可能性のスキャンを設定します.偏振曲線測定は,OCPが既に安定している場合にのみ実施できる.通常は10分後の静止時間.次のボタンをクリックして OCP の安定関数を開きます.: → ソフトウェアは,潜在的な波動が10mV/minより低い場合,自動的にテストを開始します.この実験の例では,ユーザは電力を -0.5~1.5V (vs. OCP) に設定します.この条件を設定してスキャンを停止または逆転することができます. これは主にピットポテンシャル測定とパシベーション曲線測定に使用されます. 2.2 結果 2.2.1 OCP 我々は,自由腐食の可能性を取得することができますE についてコール一般的には,金属材料の耐腐蝕性を判断できる.E についてコール材料が腐食するほど 硬くなるということです Ti-6Al-4V合金ステントの1−OCP,従来の鍛造法で製成2 選択レーザー溶融法で調製されたTi-6Al-4V合金ステントのOCP3- Ti-6Al-4V合金ステントのOCPは,電子ビーム溶融法で調製される グラフから,試料1と2の耐腐蝕性は,3より優れていると結論付けることができます. 2.2.2 テーブルグラフ解析 (腐食率測定) この実験の偏差は次のとおりです OCP測定によって得られた結果と同じ結論を得ることができます.腐食率はタフェルグラフで計算されます.OCP方法によって得られた結論に準拠する.腐食電流の密度を得ることができます.iコール作業電極の面積,材料の密度,重量等などの他のパラメータに従って,腐食率が計算される. ステップは次のとおりですデータをインポートするには データ調整 携帯電話の情報をクリック 値を入力します. テストの前にセル&電極設定のパラメータを設定した場合は,再びセル情報を設定する必要はありません.テーブルのフィッティングにタブレットをクリックします.アンードセグメント/カソードセグメントのデータのために自動タブレットフィッティングまたは手動フィッティングを選択し,その後,腐食電流密度,自由腐食可能性,腐食率は得られますグラフに引っ張ることができます. 3EIS測定 実験 → 阻力 → EIS と 周波数 EIS と 周波数 EIS分析 3.5% NaCl 溶液中のQ235炭素鋼のEISは以下のとおりである. Q235 炭素鋼のインペダンスグラフ- Nyquist 上記のニクスト図は,容量弧 (青い枠で表示) とウォーブルグ阻力 (赤い枠で表示) で構成される.一般的に言えば,容量弧が大きいほど,材料の耐腐蝕性が高くなるほど. Q235 炭素鋼のEIS結果のための等価回路配合 ステップは次のとおりです容量弧の等価回路を描く - モデルを"快速フィット"で使って R1,C1,R2を得ます.ワルブルグ阻力部分の等価回路を描き,Wsの特異値を得るために"快速フィット"のモデルを使用する.複合回路に値をドラッグ→すべての要素をタイプする→フリー+ →クリック結果から,誤差が5%未満であることが分かります. これは,私たちが描いた自己定義の等価回路が実際の測定のインピーダンスの回路と一致していることを示しています.Bodeのフィッティングプロットは,通常,元のプロットと一致しています.   Bode: 装着図と実際の測定結果