Mauruuru koe mo te toro ki Nature.com.Kei te whakamahi koe i tetahi putanga tirotiro me te tautoko CSS iti.Mo te wheako pai rawa atu, e taunaki ana matou me whakamahi koe i tetahi kaitirotiro kua whakahoutia (me monohia ranei te Aratau Hototahi ki Internet Explorer).I tua atu, hei whakarite i te tautoko tonu, ka whakaatuhia e matou te waahi kaore he momo me te JavaScript.
Ka whakaatu i te carousel o nga kiriata e toru i te wa kotahi.Whakamahia nga paatene o mua me te Panuku ki te neke i roto i nga kiriata e toru i te wa kotahi, ka whakamahi ranei i nga patene rereti i te mutunga ki te neke i roto i nga kiriata e toru i te wa kotahi.
Ko te Duplex 2205 kowiri tira (DSS) he pai te aukati i te waikura na runga i tana hanganga taarua, engari ko te kaha ake o te kino o te CO2-kei roto te hinu me te taiao hau ka puta he rereke nga nekehanga o te waikura, ina koa te poka, e tino whakawehi ana i te haumaru me te pono o te hinu me te taiao. tono hau.whanaketanga hau.I roto i tenei mahi, ka whakamahia he whakamatautau rumaki me te whakamatautau hiko matū me te miihini laser confocal microscopy me te X-ray photoelectron spectroscopy.I kitea e nga hua ko te pāmahana tino nui mo te pitting 2205 DSS he 66.9 °C.I te teitei ake o te pāmahana i te 66.9 ℃, ka heke te kaha o te pakaru o te rua, te waatea me te kaha o te waikura-whaiaro, ka piki ake te rahi o te kiato o naianei, ka piki ake te maaramatanga o te rua.Na te piki ake o te pāmahana, ka heke te radius o te capacitive arc 2205 DSS, ka heke haere te parenga o te mata me te parenga whakawhiti utu, me te kiato o nga kaituku me nga kaikawe kaikawe i roto i te paparanga kiriata o te hua me nga tohu n + p-bipolar hoki. ka piki ake, ka heke te ihirangi o te Cr oxides i roto i te paparanga o roto o te kiriata, te whakanui ake i te ihirangi o te Fe oxides i roto i te paparanga o waho, ka piki te whakakorenga o te paparanga kiriata, ka heke te pumau, te maha o nga rua me te rahi o te pore.
I roto i te horopaki o te whanaketanga ohaoha me te hapori tere me te ahunga whakamua hapori, kei te tipu haere tonu te tono mo nga rauemi hinu me te hau, e akiaki ana i te whanaketanga hinu me te hau ki te neke haere ki te hauauru me nga waahi o waho me nga ahuatanga kino me te taiao, na nga tikanga whakahaere o ka nui haere te kino o nga ngongo o raro..Paheketanga 1,2,3.I roto i te mara o te tirotiro hinu me te hau, ka piki ake te CO2 4 me te salinity me te ihirangi maota 5, 6 i roto i te wai whakaputa, ko te paipa waro waro 7 noa ka pa ki te pirau nui, ahakoa ka pupuhihia nga aukati waikura ki roto i te aho paipa, e kore e taea te whakakore pai i te waikura kaore e taea e te maitai te whakatutuki i nga whakaritenga o te mahi mo te wa roa i roto i nga taiao CO28,9,10 kino kino.I huri nga kairangahau ki nga tira kowiri rua (DSS) he pai ake te aukati i te waikura.2205 DSS, ko te ihirangi o te ferrite me te austenite i roto i te maitai e tata ana ki te 50%, he pai rawa atu nga taonga miihini me te aukati waikura, he kiko te kiriata passivation o te mata, he pai rawa atu te parenga o te waikura, he iti ake te utu i tera o nga koranu nickel-based 11 , 12. Na, ko te 2205 DSS te nuinga o te whakamahi hei oko pehanga i roto i te taiao kino, te puna hinu hinu i roto i te taiao CO2 kino, te whakamahana wai mo te punaha whakamaarama i roto i te hinu o waho me nga mara matū 13, 14, 15, engari ka taea ano e te 2205 DSS te pakaru o te pirau. i roto i te taviniraa.
I tenei wa, he maha nga rangahau mo te CO2- me te Cl-pitting corrosion 2205 DSS kua mahia i roto i te whenua me waho [16,17,18].I kitea e Ebrahimi19 ko te taapiri i te tote pāhare pāporo dichromate ki te otinga NaCl ka taea te aukati i te 2205 DSS pitting, me te whakanui ake i te kukū o te pāhare pāporo dichromate ka piki ake te pāmahana tino nui o te 2205 DSS pitting.Heoi, ka piki ake te pumanawa poka o 2205 DSS na te taapiri o tetahi kukū o te NaCl ki te pāhare pāporo dichromate me te heke i te pikinga o te kukū NaCl.Ko te Han20 e whakaatu ana i te 30 ki te 120 ° C, ko te hanganga o te 2205 DSS passivating kiriata he ranunga o te Cr2O3 paparanga o roto, FeO paparanga waho, me Cr taonga;ka piki te pāmahana ki te 150 °C, ka memeha te kiriata passivation., ka huri te hanganga o roto ki te Cr2O3 me te Cr(OH)3, ka huri te paparanga o waho ki te Fe(II,III) oxide me te Fe(III) hydroxide.I kitea e Peguet21 ko te kowiri tira S2205 i roto i te wairewa NaCl i te nuinga o te waa ka puta kaore i raro i te pāmahana poka nui (CPT) engari i roto i te awhe pāmahana huringa (TTI).I whakatau a Thiadi22 i te pikinga o te kukū o te NaCl, ka tino heke te parenga waikura o S2205 DSS, me te kino ake o te kaha tono, ka kino ake te aukati waikura o te rauemi.
I roto i tenei tuhinga, i whakamahia te matawai kaha hihiri, te tirohanga impedance, te pumanawa tonu, te anau Mott-Schottky me te miihini irahiko whatu i whakamahia ki te ako i te paanga o te tote teitei, teitei Cl- kukū me te mahana ki te whanonga waikura o 2205 DSS.me te whakaahua hikohiko, e whakarato ana i te kaupapa whakaaro mo te mahi haumaru o te 2205 DSS i roto i nga taiao hinu me te hau kei roto CO2.
Ko nga mea whakamatautau ka tohua mai i te otinga rongoa 2205 DSS (koeke rino 110ksi), ka whakaatuhia te hanganga matū matua ki te Ripanga 1.
Ko te rahi o te tauira matū hiko he 10 mm × 10 mm × 5 mm, ka horoia ki te acetone hei tango i te hinu me te waihano tino me te whakamaroke.Ko te tuara o te waahanga whakamatautau ka honoa ki te hono i te roa tika o te waea parahi.Whai muri i te whakapiringa, whakamahia te mita maha (VC9801A) ki te tirotiro i te kawe hiko o te waahanga whakamatautau, katahi ka hiritia te mata kore mahi ki te epoxy.Whakamahia te 400 #, 600 #, 800 #, 1200 #, 2000 # silicon carbide wai kirikiri ki te whakakoi i te mata mahi i runga i te miihini whakakoi me te 0.25um oro kaihoko tae noa ki te taratara o te mata Ra≤1.6um, ka mutu ka ma, ka maka ki roto i te thermostat. .
I whakamahia he teihana mahi hiko Priston (P4000A) me te punaha hiko e toru.He hiko konukawata (Pt) me te horahanga 1 cm2 i mahi hei hiko awhina, he DSS 2205 (me te horahanga 1 cm2) i whakamahia hei hiko mahi, me te hiko tohutoro (Ag/AgCl) whakamahia.Ko te otinga tauira i whakamahia i roto i te whakamatautau i rite ki (Ripanga 2).I mua i te whakamatautau, ka tukuna he otinga N2 tino parakore (99.99%) mo te 1 haora, katahi ka tukuna te CO2 mo te 30 meneti hei whakakore i te wairewa., me te CO2 i roto i te otinga i nga wa katoa i roto i te ahua o te waatea.
Tuatahi, tuu te tauira ki roto i te tank kei roto te otinga whakamatautau, ka waiho ki roto i te pati wai mahana tonu.Ko te pāmahana tautuhinga tuatahi ko te 2 ° C, a ka whakahaerehia te pikinga o te pāmahana i te tere o te 1 ° C / min, me te whakahaere i te awhe pāmahana.i te 2-80°C.Celsius.Ka timata te whakamatautau i te kaha tonu (-0.6142 Vs.Ag/AgCl) a ko te pihi whakamatautau he pihi It.E ai ki te paerewa whakamatautau pāmahana rua nui, ka taea te mohio te pihi It.Ko te pāmahana e piki ake ai te kiato o nāianei ki te 100 μA/cm2 ka kīia ko te pāmahana poka nui.Ko te 66.9 °C te pāmahana tino nui mo te rua.Ko nga pāmahana whakamatautau mo te arai polarization me te awhi impedance i whiriwhiria kia 30°C, 45°C, 60°C me 75°C, ia, ka tukuna ano te whakamatautau e toru nga wa i raro i nga ahuatanga tauira ano hei whakaiti i nga rereke ka taea.
Ko tetahi tauira whakarewa i kitea ki te otinga i polarized tuatahi i te pumanawa cathode (-1.3 V) mo te 5 min i mua i te whakamatautau i te pihi polarization potentiodynamic ki te whakakore i te kiriata waikura i hanga i runga i te mata mahi o te tauira, a ka i te tuwhera ara iahiko o 1 h kia kore e tau te ngaohiko waikura.Ko te tere matawai o te anau polarization kaha hihiri i whakaritea ki te 0.333mV/s, a ka whakaritea te kaha matawai wā ki -0.3~1.2V vs. OCP.Hei whakarite i te tika o te whakamatautau, ko nga tikanga whakamatautau ano i tukuna kia toru nga wa.
Pūmanawa whakamātautau tūāwhiorangi impedance – Versa Studio.Ko te whakamatautau i mahia tuatahi i runga i te kaha tuwhera-iahiko tonu, ko te kaha kaha o te ngaohiko whakararuraru tauutuutu i whakaritea ki te 10 mV, a ko te auau ine i whakaritea ki te 10-2-105 Hz.raraunga tūāwhiorangi i muri i te whakamatautau.
Te tukanga whakamatautau arai wa o naianei: whiriwhiria nga pumanawa whakangao rereke e ai ki nga hua o te pihinga polarization anodic, ine i te pihi It i te pumanawa tonu, ka uru ki te anau logarithm rua ki te tatau i te titahatanga o te ānau whakauru mo te tātari kiriata.te tikanga o te hanga o te kiriata haere.
I muri i te whakapumautanga o te ngaohiko ara iahiko tuwhera, mahia he whakamatautau arai Mott-Schottky.Whakamātautau awhe matawai pea 1.0~ -1.0V (vS.Ag/AgCl), tere matawai 20mV/s, te auau whakamātautau whakaturia ki 1000Hz, tohu whakaongaonga 5mV.
Whakamahia X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) (ESCALAB 250Xi, UK) ki te whakamätautau i te titonga me te ahua matū o te kiriata haere o te mata i muri mai i te 2205 DSS te hanga kiriata me te mahi i nga raraunga inenga-tikanga-tikanga ma te whakamahi i nga rorohiko pai ake.ka whakatauritea ki nga papaaarangi o te hianga ngota me nga tuhinga e pa ana23 me te whakatikatika ma te whakamahi C1s (284.8 eV).Ko te ahua o te waikura me te hohonutanga o nga rua i runga i nga tauira i tohuhia ma te whakamahi i te karuiti matihiko tino hohonu (Zeiss Smart Zoom5, Tiamana).
I whakamatauria te tauira i te pumanawa kotahi (-0.6142 V rel. Ag/AgCl) na te tikanga o te kaha tonu, me te rekoata o te waikura o naianei i tuhia ki te wa.E ai ki te paerewa whakamatautau CPT, ka piki haere te kiato o naianei polarization me te piki haere o te pāmahana.Ko te 1 e whakaatu ana i te pāmahana poka nui o te 2205 DSS i roto i te otinga whakatairite kei roto te 100 g/L Cl– me te CO2 kukū.Ka kitea i te iti o te pāmahana o te otinga, karekau e huri te kiato o naianei me te piki haere o te waa whakamatautau.A, ka piki ake te pāmahana o te otinga ki tetahi uara, ka tere te piki o te kiato o naianei, e tohu ana kua piki te tere o te whakakorenga o te kiriata haere i te pikinga o te pāmahana o te otinga.Ka piki ake te pāmahana o te otinga totoka mai i te 2°C ki te 67°C, ka piki te kiato o naianei polarization o 2205DSS ki te 100µA/cm2, a ko te 66.9°C te toharite o te pāmahana poka nui o 2205DSS, he 16.6°C. teitei ake i te 2205DSS.paerewa 3.5 wt.% NaCl (0.7 V)26.Ko te paemahana pitting arohaehae e whakawhirinaki ana ki te pumanawa e whakamahia ana i te wa inenga: te iti iho o te pumanawa e whakamahia ana, ka teitei ake te ine ine ine ine.
Te kurupae i te anau pāmahana tino nui o te 2205 he kowiri tira matarua i roto i te otinga whaihanga kei roto te 100 g/L Cl– me te CO2 kukū.
I te piki.Ko te 2 e whakaatu ana i nga mahanga ac impedance o te 2205 DSS i roto i nga otinga whaihanga kei roto te 100 g/L Cl- me te CO2 kukū i nga momo mahana.Ka taea te kite ko te hoahoa Nyquist o te 2205DSS i nga momo pāmahana he nui-auau, waenga-auau me te iti-auau arcs resistance-capacitance, a ko nga arcs resistance-capacitance ehara i te hawhe porowhita.Ko te radius o te arc capacitive e whakaatu ana i te uara parenga o te kiriata whakawhiti me te uara o te parenga whakawhiti utu i te wa o te tauhohenga hiko.E whakaaehia ana ko te nui ake o te radius o te pewa capacitive, ka pai ake te parenga waikura o te tïpako whakarewa i te otinga27.I te pāmahana otinga o te 30 °C, te pūtoro o te pewa capacitive i runga i te hoahoa Nyquist me te koki wahanga i runga i te hoahoa o te huringa impedance |Z|Ko Bode te mea teitei rawa atu ko te 2205 DSS te waikura te iti rawa.Ka piki ake te pāmahana otinga, ko te |Z|impedance modulus, arc radius and solution resistance heke, i tua atu, ka heke ano te koki wahanga mai i te 79 Ω ki te 58 Ω i roto i te rohe auau takawaenga, e whakaatu ana i te tihi whanui me te paparanga o roto mātotoru me te paparanga o waho (porous) te mea matua. āhuatanga o te kiriata hāngū taurite28.Na reira, ka piki ake te pāmahana, ka memeha, ka pakaru te kiriata passivating i runga i te mata o te tïpako konganuku, e ngoikore ai nga taonga tiaki o te tïpako me te whakakino i te parenga waikura o te rauemi29.
Ma te whakamahi i te rorohiko ZSimDeme ki te whakauru i nga raraunga awhiowhiotanga impedance, ka whakaatuhia te ara iahiko rite ki te Fig. 330, kei reira te Rs te parenga otinga whakatairite, ko Q1 te kaha o te kiriata, ko te Rf te parenga o te kiriata passivating kua hangaia, ko te Q2 te rua. te kaha o te paparanga, a ko te Rct te parenga whakawhiti utu.Mai i nga hua o te whakauru ki te ripanga.Ko te 3 e whakaatu ana i te pikinga o te pāmahana o te otinga whakatairite, ka heke te uara o te n1 mai i te 0.841 ki te 0.769, e tohu ana i te pikinga o te mokowhiti i waenga i nga punga-papa-rua me te heke o te kiato.Ko te parenga whakawhiti utu Rct i heke haere mai i te 2.958×1014 ki te 2.541×103 Ω cm2, i tohu i te heke haere o te parenga waikura o te rauemi.Ko te parenga o te otinga Rs i heke mai i te 2.953 ki te 2.469 Ω cm2, ka heke te kaha Q2 o te kiriata passivating mai i te 5.430 10-4 ki te 1.147 10-3 Ω cm2, ka piki te kawe o te otinga, ka heke te pumau o te kiriata haere. , me te otinga Cl-, SO42-, me etahi atu) i roto i te reo ka piki ake, e whakatere ana i te whakangaromanga o te kiriata passivating31.Ma tenei ka heke iho te parenga kiriata Rf (mai i te 4662 ki te 849 Ω cm2) me te heke o te parenga polarization Rp (Rct+Rf) i hangaia ki te mata o te kowiri tira takirua.
Na reira, ko te pāmahana o te otinga ka pa ki te parenga waikura o te DSS 2205. I te iti o te pāmahana o te otinga, ka puta he tukanga tauhohenga i waenganui i te cathode me te anode i te aroaro o Fe2 +, e whai hua ana ki te tere o te whakakore me te pirau o te. anode, me te passivation o te kiriata i hanga i runga i te mata, atu oti, me te teitei kiato, nui ātete utu whakawhiti i waenganui i rongoā, pōturi iho te rewa o te matrix whakarewa me te whakaatu pai te waikura ātete.Ka piki ake te pāmahana o te otinga, ka heke te parenga ki te whakawhiti utu Rct, ka tere te tere o te tauhohenga i waenga i nga katote i roto i te otinga, me te tere o te tohatoha o nga katote pukuriri, kia hanga ano nga hua waikura tuatahi ki te mata o te tïpako mai i te mata o te tïpako whakarewa.Ko te kiriata haere angiangi e ngoikore ana nga ahuatanga whakamarumaru o te tïpako.
I te piki.Ko te Whakaatu 4 e whakaatu ana i nga pihinga polarization kaha o te 2205 DSS i roto i nga otinga whaihanga kei roto te 100 g/L Cl– me te CO2 kukū i nga momo mahana.Ka kitea mai i te ahua i te wa kei te awhe te pumanawa mai i te -0.4 ki te 0.9 V, ko nga pihi anode i nga pāmahana rereke ka kitea nga rohe haangai, me te kaha o te waikura-whaiaro kei te -0.7 ki te -0.5 V. ka piki ake te kiato o naianei ki te 100 μA/cm233 te pitting anode i te nuinga o te wa ka kiia ko te pumanawa poka (Eb, Etra ranei).I te pikinga o te pāmahana, ka heke te waahi o te paahitanga, ka heke te kaha o te waikura-whaiaro, ka piki haere te kiato o naianei, ka huri te kurupae polarization ki raro ki te taha matau, e tohu ana ko te kiriata i hangaia e DSS 2205 i roto i te otinga whakatairite kua kaha. mahi.Ko te ihirangi o te 100 g/l Cl– me te CO2 kukū, ka piki ake te aro ki te waikura poka, he ngawari te pakaru e nga katote pukuriri, e arai atu ai ki te piki haere o te waikura o te kopu whakarewa me te heke o te aukati waikura.
Ka kitea mai i te Ripanga 4 ka piki ake te pāmahana mai i te 30°C ki te 45°C, ka iti haere te kaha o te overpassivation e rite ana, engari ka tino piki ake te kiato o naianei o te rahi e rite ana, e tohu ana ko te whakamarumaru o te kiriata whakawhiti i raro i enei. ka piki ake nga tikanga me te piki haere o te pāmahana.Ka eke te pamahana ki te 60°C, ka tino heke iho te pumanawa poka e rite ana, a ka tino kitea tenei ahuatanga i te pikinga o te pāmahana.Me tohu kei te 75°C ka puta te tihi o naianei nui i roto i te ahua, e tohu ana i te ahua o te waikura pitting metastable i runga i te mata tauira.
Na reira, me te piki ake o te pāmahana o te otinga, ka heke te nui o te hāora kua rewa i roto i te otinga, ka heke te uara pH o te mata kiriata, ka heke te pumau o te kiriata haere.I tua atu, ko te teitei ake o te pāmahana o te otinga, ko te teitei ake o te mahi o nga katote pukuriri i roto i te otinga me te teitei ake o te kino o te paparanga kiriata mata o te taputapu.Ko nga waikura i hanga i roto i te paparanga kiriata ka taka ngawari ka tauhohe ki nga katote i roto i te paparanga kiriata ki te hanga i nga pūhui wairewa, ka piki ake te tupono o te rua.I te mea he ahua wetewete te paparanga kiriata kua whakahouhia, he iti te paanga o te whakamarumaru i runga i te tïpako, e whakanui ana i te waikura o te tïpako whakarewa.He rite tonu nga hua o te whakamatautau polarization hihiko ki nga hua o te hihinga impedance.
I te piki.Ko te Whakaatu 5a e whakaatu ana He pihinga mo te 2205 DSS i roto i te tauira otinga kei roto te 100 g/L Cl– me te CO2 kukū.Ko te kiato o naianei hei mahi o te wa i whiwhi i muri i te polarization i nga momo mahana mo te 1 haora i te kaha o te -300 mV (e pa ana ki te Ag/AgCl).Ka taea te kite ko te ia kiato o naianei o te 2205 DSS i te kaha kotahi me nga pāmahana rereke he rite tonu, a ka heke haere te ia me te wa, ka ngawari.Ka piki haere te pāmahana, ka piki ake te kiato o naianei o te 2205 DSS, he rite ki nga hua o te polarization, i tohu hoki ko nga ahuatanga whakamarumaru o te paparanga kiriata i runga i te taputapu whakarewa kua heke me te piki haere o te pāmahana otinga.
Ko nga pihini polarization potentiostatic o 2205 DSS i te ahua o te hanga kiriata me nga pāmahana rereke.(a) Te kiato o naianei ki te taima, (b) Te taukohiko tipu o te kiriata hāngū.
Tūhurahia te hononga i waenga i te kiato o naianei me te wa i nga mahana rereke mo te pumanawa hanga kiriata rite, penei i te (1)34:
Ko i ko te kiato o naianei i te pumanawa hanga kiriata, A/cm2.Ko A te horahanga o te hiko mahi, cm2.Ko te K te pikitanga o te ānau kua tau ki runga.t wa, s
I te piki.Ko te 5b e whakaatu ana i nga konae logI me te logt mo te 2205 DSS i nga pāmahana rereke i te pumanawa hanga kiriata kotahi.E ai ki nga raraunga tuhinga,35 ka piki te raina K = -1, ko te paparanga kiriata i hangaia i runga i te mata o te tïpako he tino kiko, he pai ake te aukati i te waikura ki te taputapu whakarewa.A, ka eke te raina tika ki te K = -0.5, ka wetekina te paparanga kiriata i hangaia i runga i te mata, he maha nga rua iti kei roto, he ngoikore te aukati i te waikura ki te taputapu whakarewa.Ka taea te kite i te 30 ° C, 45 ° C, 60 ° C, me te 75 ° C, ka huri te hanganga o te paparanga kiriata mai i nga pores kiato ki nga pores wewete i runga i te waahanga raina kua tohua.E ai ki te Point Defect Model (PDM)36,37 ka kitea ko te kaha tono i te wa o te whakamatautau karekau e pa ki te kiato o naianei, e tohu ana ka pa te paanga ki te inenga o te kiato o naianei anode i te wa o te whakamatautau, na reira ko te naianei. ka piki me te piki ake o te pāmahana.otinga, ka piki ake te kiato o te 2205 DSS, ka heke te parenga waikura.
Ko nga ahuatanga semiconductor o te paparanga kiriata angiangi i hangaia i runga i te DSS ka pa ki tona parenga waikura38, ko te momo o te semiconductor me te kiato kawe o te paparanga kiriata angiangi ka pa ki te pakaru me te rua o te paparanga kiriata angiangi DSS39,40 kei reira te kaha o te C me te E o Ko te paparanga kiriata angiangi pea ka makona ki te hononga MS, ko te utu mokowhiti o te semiconductor ka tatauhia penei:
I roto i te tātai, ko te ε te tukunga o te kiriata haere i te pāmahana rūma, he rite ki te 1230, ko te ε0 te tukunga korehau, he rite ki te 8.85 × 10–14 F/cm, ko E te utu tuarua (1.602 × 10–19 C) ;Ko te ND te kiato o nga kaituku hiko-momo-n, cm–3, NA ko te kiato whakaae o te momo-p semiconductor, cm–3, Ko te EFB te pumanawa papatahi, V, K ko te taumau a Boltzmann, 1.38 × 10–3 .23 J/K, T – pāmahana, K.
Ka taea te tatau i te titahatanga me te haukoti o te raina whakauru ma te whakauru i te wehenga raina ki te pihi MS ine, te kukū (ND), te kukū whakaae (NA), me te pumanawa roopu papatahi (Efb)42.
I te piki.Ko te 6 e whakaatu ana i te anau Mott-Schottky o te paparanga mata o te kiriata 2205 DSS i hangaia i roto i te otinga whaihanga kei roto 100 g/l Cl- ka kukū ki te CO2 i te kaha (-300 mV) mo te 1 haora.Ka kitea ko nga paparanga angiangi-kiriata katoa i hangaia i nga momo mahana he ahuatanga o te momo-n+p-momo semiconductors bipolar.Ko te momo-n semiconductor he whiriwhiringa anion otinga, ka taea te aukati i nga cation kowiri tira kia kore e rere ki roto i te otinga na roto i te kiriata passivation, i te mea ko te semiconductor momo-p he whiriwhiringa cation, ka taea te aukati i nga anion kino i roto i te otinga mai i nga whakawhiti whakawhiti Ka tae mai te kiriata ki waho i te mata o te tïpako 26 .Ka kitea hoki he pai te whakawhiti i waenga i nga pihi e rua e tika ana, ko te kiriata kei roto i te ahua o te roopu papatahi, ka taea te whakamahi i te kaha o te roopu papatahi Efb ki te whakatau i te waahi o te roopu hiko o te hikohiko me te arotake i tana hiko hiko. pumau43..
E ai ki nga hua whakaurunga MC curve e whakaatu ana i te Ripanga 5, ko te kukū puta (ND) me te kukū whiwhi (NA) me te kaha o te roopu papatahi Efb 44 o te raupapa o te rahi i tatauhia.Ko te kiato o te naianei kawe kawe e tohu ana i nga hapa ira i roto i te paparanga utu mokowhiti me te kaha o te pitting o te kiriata haere.Ko te teitei ake o te kukū o te kaikawe kua tonohia, ka ngawari ake te pakaru o te paparanga kiriata me te teitei ake o te waikura o te tïpako45.I tua atu, me te piki haere o te pāmahana o te otinga, ka piki ake te kukume ND i roto i te paparanga kiriata mai i te 5.273 × 1020 cm-3 ki te 1.772 × 1022 cm-3, a ka piki ake te kohinga ope NA mai i te 4.972 × 1021 ki te 4.592. ×1023.cm – e whakaatuhia ana i te piki.3, ka piki ake te kaha o te roopu papatahi mai i te 0.021 V ki te 0.753 V, ka piki te maha o nga kaikawe i roto i te otinga, ka kaha ake te tauhohenga i waenga i nga katote i roto i te otinga, ka heke te pumau o te paparanga kiriata.Ka piki ake te mahana o te otinga, ka iti ake te uara tuturu o te titahatanga o te raina tata, ka nui ake te kiato o nga kaikawe i roto i te otinga, ka nui ake te tere o te whakamaarama i waenga i nga katote, ka nui ake te maha o nga waahi katote i runga i te mata o te paparanga kiriata., na reira ka whakaiti i te taputapu whakarewa, te pumau me te aukati waikura 46,47.
Ko te hanganga matū o te kiriata he nui te paanga ki te pumau o nga cation whakarewa me te mahi o nga semiconductors, a, ko te huringa o te pāmahana he painga nui ki te hanganga o te kiriata kowiri tira.I te piki.Ko te Whakaatu 7 e whakaatu ana i te katoa o te awhi XPS o te paparanga mata o te kiriata 2205 DSS i roto i te otinga whakatairite kei roto te 100 g/L Cl– me te CO2 kukū.Ko nga mea matua i roto i nga kiriata i hangaia e nga maramara i nga rereke rereke he rite tonu, ko nga waahanga matua o nga kiriata ko Fe, Cr, Ni, Mo, O, N, me C. Na reira, ko nga waahanga matua o te paparanga kiriata ko Fe. , Cr, Ni, Mo, O, N me C. Ipu me nga waikura Cr, nga waikura Fe me nga waikura me te iti o te waikura Ni me te Mo.
Katoa XPS 2205 DSS tūāwhiorangi tangohia i ngā pāmahana rerekē.(a) 30°C, (b) 45°C, (c) 60°C, (d) 75°C.
Ko te hanganga matua o te kiriata e pa ana ki nga ahuatanga thermodynamic o nga pūhui i roto i te kiriata haere.E ai ki te kaha here o nga huānga matua o te paparanga kiriata, ka hoatu ki te ripanga.6, ka taea te kite ko nga tihi o te ahua o Cr2p3/2 kua wehea ki te whakarewa Cr0 (573.7 ± 0.2 eV), Cr2O3 (574.5 ± 0.3 eV), me Cr(OH)3 ( 575.4 ± 0. 1 eV) hei e whakaatuhia ana i te Whakaahua 8a, ko te waikura i hangaia e te huānga Cr te waahanga matua o te kiriata, e whai waahi nui ana ki te aukati i te waikura o te kiriata me tana mahi hiko.Ko te kaha teitei o te Cr2O3 i te paparanga kiriata he teitei ake i te Cr(OH)3.Heoi, i te pikinga o te pāmahana otinga totoka, ka ngoikore haere te tihi o te Cr2O3, ka piki haere te tihi whanaunga o Cr(OH)3, e tohu ana i te huringa kitea o te Cr3+ matua i te paparanga kiriata mai i te Cr2O3 ki te Cr(OH) 3, ka piki ake te mahana o te otinga.
Ko te kaha here o nga tihi o te ahuatanga o Fe2p3/2 ko te nuinga o nga tihi e wha o te ahua whakarewa Fe0 (706.4 ± 0.2 eV), Fe3O4 (707.5 ± 0.2 eV), FeO (709.5 ± 0.1 eV ) me FeOOH (713.1). eV) ± 0.3 eV), e whakaatuhia ana i te Whakaahua 8b, ko te nuinga o te Fe kei roto i te kiriata i hangaia i te ahua o Fe2 + me Fe3 +.Ko te Fe2+ mai i te FeO te rangatira i te Fe(II) i nga tihi o te kaha herenga o raro, ko te Fe3O4 me te Fe(III) FeOOH te nuinga o nga puhui o te FeOOH ki nga tihi kaha kaha ake48,49.Ko te kaha o te kaha o te Fe3 + teitei ake i te Fe2 +, engari ko te kaha o te kaha o te Fe3 + ka heke iho me te piki ake o te paanga o te otinga, me te kaha ake o te kaha o te Fe2 +, e whakaatu ana i te huringa o te matū matua i roto i te paparanga kiriata mai i Fe3+ ki Fe2+ hei whakanui ake i te mahana o te otinga.
Ko nga tihi ahua o Mo3d5 / 2 te nuinga o nga waahi teitei e rua Mo3d5 / 2 me Mo3d3 / 243.50, ko te Mo3d5 / 2 kei roto ko Mo3d5 / 2 nga konganuku Mo (227.5 ± 0.3 eV), Mo4 + (228.9 ± 0.2 eV) me Mo6+ (229.4 eV) ), i te mea kei a Mo3d3/2 ano he Mo konganuku (230.4 ± 0.1 eV), Mo4+ (231.5 ± 0.2 eV) me Mo6+ (232, 8 ± 0.1 eV) e whakaatuhia ana i te Whakaahua 8c, no reira kei te noho nga huānga Mo i roto i te toru o nga valence. te ahua o te paparanga kiriata.Ko nga kaha here o nga tihi o te ahua o Ni2p3/2 ko Ni0 (852.4 ± 0.2 eV) me te NiO (854.1 ± 0.2 eV), e whakaatuhia ana i te Whakaahua 8g.Ko te ahua o te tihi N1s ko N (399.6 ± 0.3 eV), e whakaatuhia ana i te Whakaahua 8d.Ko nga tihi O1 o nga ahuatanga ko O2- (529.7 ± 0.2 eV), OH- (531.2 ± 0.2 eV) me H2O (531.8 ± 0.3 eV), e whakaatuhia ana i te Fig. Ko nga waahanga matua o te paparanga kiriata ko (OH- me O2 -) , Ko te nuinga o te waa e whakamahia ana mo te waiora, te hauwai hauwai ranei o Cr me Fe i roto i te paparanga kiriata.I tino piki ake te kaha o te tihi o te OH- i te pikinga o te mahana mai i te 30°C ki te 75°C.Na reira, me te piki ake o te pāmahana, ka huri te hanganga rauemi matua o O2- i te paparanga kiriata mai i te O2- ki te OH- me te O2-.
I te piki.Ko te Whakaahua 9 e whakaatu ana i te ahua o te mata moroiti o te tauira 2205 DSS i muri i te whakapouritanga kaha i roto i te otinga tauira kei roto te 100 g/L Cl– me te CO2 kukū.Ka taea te kite kei runga i te mata o nga tauira kua polarized i nga pāmahana rereke, kei reira nga rua pirau o nga nekehanga rereke, ka puta tenei i roto i te otinga o nga katote pukuriri, me te piki haere o te pāmahana o te otinga, ka nui ake te kino o te waikura i runga i te mata o nga tauira.tïpako.Ka piki ake te maha o nga rua rua mo ia waahanga me te hohonutanga o nga poka waikura.
Ngā ānau waikura o 2205 DSS i roto i ngā otinga tauira kei roto 100 g/l Cl– me te CO2 kukū i ngā pāmahana rerekē (a) 30°C, (b) 45°C, (c) 60°C, (d) 75°C c.
Na reira, ko te piki o te pāmahana ka piki ake te mahi o ia waahanga o te DSS, me te whakanui ake i te mahi o nga katote kaha i roto i te taiao whakahirahira, ka puta he kino ki te mata tauira, ka nui ake te mahi poka., ka piki ake te hanganga o nga rua waikura.Ka piki ake te tere o te hanga hua, ka heke te parenga waikura o nga rawa51,52,53,54,55.
I te piki.Ko te 10 e whakaatu ana i te ahua me te hohonutanga o te rua o te tauira 2205 DSS kua whakapoarihia ki te hohonutanga teitei o te karu hiko whatu.Mai i te piki.E whakaatu ana a 10a he iti ake nga rua waikura i puta i te taha o nga rua nunui, e tohu ana ko te kiriata haere i runga i te tauira mata i pakaru tetahi wahi i te hanganga o nga rua waikura ki te kiato o naianei, a ko te hohonutanga o te rua he 12.9 µm.e whakaatuhia ana i te Whakaahua 10b.
DSS whakaatu pai te waikura ātete, te take matua ko e te kiriata i hanga i runga i te mata o te maitai he pai te tiaki i roto i te otinga, Mott-Schottky, rite ki te runga ake XPS hua me tuhinga e pā ana 13,56,57,58, te kiriata te nuinga ka haere i enei e whai ake nei Ko te tukanga o te waiora o Fe me Cr.
Ko te Fe2+ ka memeha, ka toka i te atanga 53 i waenga i te kiriata me te otinga, a ko te tukanga tauhohenga cathodic e whai ake nei:
I roto i te ahua kua pirau, ka hangaia he kiriata hanganga e rua-papanga, ko te nuinga o te paparanga o roto o te rino me te chromium oxides me te paparanga hydroxide o waho, me te nuinga o nga katote ka tipu i roto i nga pores o te kiriata.Ko te hanganga matū o te kiriata hāngū e pā ana ki ōna āhuatanga semiconductor, e tohuhia ana e te ānau Mott-Schottky, e tohu ana ko te hanganga o te kiriata hāngū he momo n+p, ā, he āhuatanga bipolar.Ko nga hua o te XPS e whakaatu ana ko te paparanga o waho o te kiriata whakawhiti he mea tito te nuinga o nga waikura Fe me nga waikura e whakaatu ana i nga ahuatanga semiconductor momo-n, a ko te paparanga o roto ko te nuinga o nga waikura Cr me nga waikura e whakaatu ana i nga ahuatanga momo-p.
Ko te 2205 DSS he nui te parenga na te nui o te ihirangi Cr17.54 me te whakaatu i nga nekehanga rereke o te rua na te waikura piauau moroiti55 i waenga i nga hanganga taarua.Ko te waikura poka ko tetahi o nga momo waikura e tino kitea ana i roto i te DSS, a ko te mahana tetahi o nga mea nui e awe ana i te whanonga o te waikura poka, a, ka whai paanga ki nga tikanga whakamaarama me te kinetic o te tauhohenga DSS60,61.Ko te tikanga, i roto i te otinga whaihanga me te kukū teitei o te Cl– me te CO2 kukū, ka pa te pāmahana ki te hanganga o te rua me te timatanga o nga kapiti i te wa e pakaru ana te waikura i raro i te pakaruhanga waikura, a ka whakatauhia te pāmahana tino nui o te rua ki te arotake. te parenga waikura.DSS.Ko te rauemi, e whakaata ana i te tairongo o te matrix whakarewa ki te pāmahana, ka whakamahia hei tohutoro nui mo te kowhiringa rauemi i roto i nga tono miihini.Ko te 66.9°C te pāmahana pitting arohaehae toharite o te 2205 DSS i roto i te otinga whaihanga, he 25.6°C teitei ake i tera o Super 13Cr he kowiri tira me te 3.5% NaCl, engari ko te hohonutanga o te rua i tae ki te 12.9 µm62.I whakapumautia ano e nga hua hiko matū ko nga rohe whakapae o te koki wahanga me te auau whaiti me te piki haere o te pāmahana, a, i te hekenga o te koki wahanga mai i te 79° ki te 58°, ko te uara o te |Z|ka heke mai i te 1.26×104 ki te 1.58×103 Ω cm2.Ko te parenga whakawhiti utu i heke te Rct mai i te 2.958 1014 ki te 2.541 103 Ω cm2, ka heke te parenga otinga Rs mai i te 2.953 ki te 2.469 Ω cm2, ka heke te parenga kiriata Rf mai i te 5.430 10-4 cm2 ki te 1.147 10-3 cm2.Ka piki ake te kawe o te otinga kaha, ka heke te pumau o te paparanga kiriata matrix whakarewa, ka memeha, ka pakaru ngawari.Ko te kiato o naianei waikura-whaiaro i piki ake i te 1.482 ki te 2.893×10-6 A cm-2, a ka heke te kaha o te waikura-whaiaro mai i -0.532 ki -0.621V.Ka kitea ko te huringa o te pāmahana e pa ana ki te tapatahi me te kiato o te paparanga kiriata.
Engari, he nui te kukū o te Cl- me te otinga kukū o CO2 ka piki haere te kaha adsorption o Cl- i runga i te mata o te kiriata passivating me te piki haere o te pāmahana, ka tau te pumau o te kiriata passivation, me te paanga tiaki i runga i te ka ngoikore te tïpako, ka piki ake te whakaraeraetanga ki te rua.I roto i tenei take, ka piki ake te mahi o nga katote pirau i roto i te otinga, ka heke te ihirangi hāora, a he uaua ki te whakaora wawe i te kiriata mata o te rauemi kua waikura, e hanga ana i nga tikanga pai ake mo te whakauru atu o nga katote pirau i runga i te mata.Whakaiti rawa63.Robinson et al.[64] i whakaatu mai na te pikinga o te pāmahana o te otinga, ka tere te tipu o nga rua, ka piki hoki te tere o te tiritiri o nga katote i roto i te otinga.Ka piki te mahana ki te 65 °C, ko te whakakorenga o te hāora i roto i te wairewa kei roto Cl- ions ka whakaroa i te tukanga tauhohenga cathodic, ka heke te tere o te rua.I whakatewhatewha a Han20 i te paanga o te pāmahana i runga i te whanonga waikura o te 2205 duplex kowiri tira i roto i te taiao CO2.Ko nga hua i whakaatu ko te pikinga o te pāmahana ka piki ake te nui o nga hua pirau me te waahi o nga kohanga whakaheke i runga i te mata o te papanga.Waihoki, ina kake te pāmahana ki te 150°C, ka pakaru te kiriata waikura i runga i te mata, ka tino teitei te kiato o nga rua.I whakatewhatewha a Lu4 i te paanga o te pāmahana ki te whanonga waikura o te 2205 rua te kowiri tira mai i te paahitanga ki te whakahohe i roto i te taiao waiariki kei roto CO2.Ko o raatau hua e whakaatu ana i te waahi whakamatautau i raro iho i te 150 °C, ko te kiriata i hangaia he hanganga amorphous ahuatanga, a kei roto i te atanga o roto he paparanga nickel-taonga, a, i te pāmahana o te 300 °C, ko te hua pirau he hanganga nanoscale. .-polycrystalline FeCr2O4, CrOOH me NiFe2O4.
I te piki.Ko te 11 he hoahoa mo te pirau me te hanga kiriata o 2205 DSS.I mua i te whakamahi, ka hanga e 2205 DSS he kiriata haere i roto i te hau.I muri i te rukuhia ki roto i te taiao e whakataurite ana i te otinga kei roto nga rongoa me te ihirangi teitei o Cl- me CO2, ka tere te karapotia o te mata e nga momo katote pukuriri (Cl-, CO32-, etc.).).I tae mai a J. Banas 65 ki te whakatau i roto i te taiao e noho ana te CO2 i te wa kotahi, ka heke te pumau o te kiriata whakawhiti i runga i te mata o te rauemi me te wa, a ko te waikawa waro i hangaia ka kaha ki te whakanui ake i te kawe o nga katote i roto i te whakawhiti. paparanga.kiriata me te whakaterenga o te whakakorenga o nga katote i roto i te kiriata haere.kiriata hāngū.No reira, ko te paparanga kiriata i runga i te mata tauira kei roto i te wahanga taurite hihiri o te whakakorenga me te repassivation66, Cl- ka whakaiti i te tere o te hanga o te paparanga kiriata mata, ka puta nga rua rua iti ki te waahi tata o te mata kiriata, penei whakaaturia i te Whakaahua 3. Whakaatu.E whakaatu ana i te Whakaahua 11a me te b, ka puta mai etahi rua waikura iti i te wa kotahi.Ka piki ake te pāmahana, ka piki ake te mahi o nga katote pirau i roto i te wairewa i runga i te paparanga kiriata, ka piki te hohonutanga o nga rua ririki e kore e mau kia tae ra ano ki te kuhu katoa o te paparanga kiriata e te mea maramara, penei i te Whakaahua 11c.Na te piki ake o te pāmahana o te reo whakarewa, ka tere te ihirangi o te CO2 rewa i roto i te otinga, ka heke te uara pH o te otinga, ka piki ake te kiato o nga rua waikura iti rawa atu i runga i te mata o te SPP. , ko te hohonutanga o nga rua waikura tuatahi ka whakawhānui ake, ka hohonu ake, me te kiriata haere i runga i te mata tauira I te hekenga o te matotoru, ka kaha ake te haere o te kiriata ki te poka pera i te Whakaaturanga 11d.A ko nga hua hiko matū i whakapumau ko te huringa o te pāmahana ka pa ki te pono me te kiato o te kiriata.Na, ka taea te kite ko te waikura i roto i nga otinga kua whakakiia ki te CO2 kei roto i nga kohinga teitei o Cl- he tino rerekee mai i te waikura i roto i nga otinga kei roto i nga kohinga iti o Cl-67,68.
Te tukanga waikura 2205 DSS me te hanganga me te whakangaromanga o te kiriata hou.(a) Tukanga 1, (b) Tukanga 2, (c) Tukanga 3, (d) Tukanga 4.
Ko te pāmahana rua tino nui o te 2205 DSS i roto i te otinga whaihanga kei roto ko te 100 g/l Cl– me te CO2 kukū ko te 66.9 ℃, me te hohonutanga o te rua ko te 12.9 µm, ka whakaheke i te aukati waikura o 2205 DSS me te whakanui ake i te aro ki te rua.piki pāmahana.
Wā tuku: Feb-16-2023