铂、贵金属,在与技术相关的条件下,氧化比预期的要快。这是由DESY NanoLab和维也纳大学联合进行的一项研究得出的结论。含铂装置,例如用于减少汽车尾气排放的催化转换器,这种反应会导致疗效下降。主要作者托马斯·凯勒的团队,来自DESY和汉堡大学,该研究结果是否发表在《华尔街日报》上固态离子。
“从技术角度来说,铂是一种极其重要的材料,”凯勒说。铂氧化的条件还没有完全确定。对大量应用程序来说,检查这些条件非常重要。
科学家们研究了一层薄薄的铂,它被应用于钇稳定氧化锆晶体(YSZ晶体),相同的组合,用于lambda传感器的汽车尾气排放系统。YSZ晶体是一种所谓的离子导体,意思是它传导带电原子(离子),这里是氧离子。铂的蒸汽沉积层用作电极。lambda传感器测量汽车尾气中的含氧量,并将其转换成电信号,进而通过电子控制燃烧过程,将有毒排放降至最低。
谜底nonalab,科学家们对镀铂的YSZ晶体施加0.1伏特左右的电位差,将其加热到450摄氏度左右——这种条件与许多技术设备中发现的条件类似。作为一个结果,在不透水铂膜下收集的氧气压力可达10巴,和卡车轮胎里的一样。氧的压强,随着温度升高,导致铂膜内部形成小气泡,通常直径约为1000纳米(0.001毫米)。铂金起泡是一种普遍现象,betway必威安卓我们希望对它有更好的理解,”凯勒解释道。“我们的研究也可以被认为是这类电化学现象在其他边界层的代表。”
科学家们使用所谓的聚焦离子束(FIB)作为一种超音波手术刀,以便切开铂气泡,更仔细地检查其内部。他们发现气泡的内表面排列着一层厚度可达85纳米的铂氧化物,比预期的厚很多。
合著者谢尔盖·沃尔科夫报告说:“这种大规模的氧化作用发生在通常不被观察到的条件下。”他在汉堡大学就这个话题写了博士论文。“作为一个规则,铂是一种高度稳定的材料,这就是为什么很多应用程序都选择它,比如汽车上的催化转换器,因为它不易改变。Our observations are therefore important for such applications." The scientists suspect that the high pressure of the oxygen within the bubble speeds up the oxidation of the metal.这一点在电化学传感器的工作中需要加以考虑。
故事来源:
材料所提供的德意志Elektronen-Synchrotron谜底。注:内容可根据风格和长度进行编辑。
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