Угольные электроды для сварки — применение и особенности

Угольные электроды для сварки применяются реже, чем аналоговые со стальным плавящимся стержнем. Но они в некоторых ситуациях просто незаменимы. К тому же с помощью угольного электрода можно проводить большой спектр работ: сварка, резка, плавка. Плюс им обрабатываются практически все виды современных металлов, от тугоплавких и тяжелых, до легких и пористых. Но вначале необходимо разобраться, что собой представляет угольный электрод.

Это стержень, в основе которого лежит уголь (кокс), плюс несколько добавок: в качестве связующего применяется смола, в качестве упрочняющего элемента металлический порошок. Размеры угольного электрода варьируются по диаметру от 1,5 до 25 мм, по длине от 25 до 300 мм. Процесс производства очень прост: изготовление смеси компонентов, формовка и сушка. Может возникнуть вопрос, почему такой большой разброс длины. Все дело в различных проблемах, которые решаются угольными электродами. К примеру, если свариваемые детали расположены в неудобном месте, то применение длинного стержня решает возникшую проблему.

Применение угольных электродов

Этот тип электродов используется для создания отверстий в стальных заготовках. Ими выполняется строжка и резка металла, а также сварка медных проводов. Угольные стержни часто применяются в сталелитейной промышленности, судостроении и других подобных сферах.

Очень часто их можно встретить в работах по горячей сварке чугуна и при сварке тонких изделий. При помощи угольных электродов устраняются дефекты литья, что гораздо выгоднее, чем отливать лист металла заново. Стержни применяются для наплавки твердых составов и сварки цветных металлов.

Сварочный аппарат для меди

Качественные сварочные аппараты для меди:

• – полуавтоматы и автоматы;
• – TIG – аппараты;
• – инверторы.

Популярные модели производит TESLA, СПЕЦЭЛЕКТРОМАШ, ЭСАБ.

BUDDY TIG 160 от ESAB (на фото справа) имеет двух и четырехтактные режимы включения горелки. С его помощью можно соединять нержавейку и большинство других видов металлов. Он совместим практически с любыми генераторами.

Инвертор RENEGADE ES 300i ESAB сохраняет в памяти несколько параметров сварки. Автоматически устанавливает лучшие параметры пуска по настроенному току. Он легкий, но у него высокая мощность.

Инверторные аппараты позволяют сваривать медные прутки, они вырабатывают ток 60-110 ампер. Для них нужно покупать медь/угольные электроды. Компания HUNTER выпускает полупрофессиональные модели, например, ММА 257D, рассчитанные на непрерывную работу продолжительностью два часа.

TESLA известна надежными аппаратами типа ММА 265, 275, 255. У них есть функция возбуждения бесконтактной дуги. Они без проблем подключаются к обычной бытовой сети. Ими удобно сваривать медь и ее сплавы, цветные металлы.

Для сварки электродами

Импульсно-дуговая сварка медных пластин возможна вольфрамовыми электродами в аргонной среде при помощи аппарата Orion 150s или 250s. Они имеют небольшой вес, позволяют сваривать медь качественно и надежно. Инверторное сварочное устройство Ресанта САИ-220 ПН может подключаться к сети напряжением 140-220 вольт. С ним легко перемещаться, он оснащен принудительной системой охлаждения, поэтому не перегревается.

Для сварки проволокой

Для выполнения работ по сварке меди проволокой применяют полуавтомат инверторный Энергомаш СА-97ПА20. Он имеет небольшой вес 13 килограмм. Он позволяет работать с проволокой разной толщины 0,6-0,9 мм.

Плавную подачу материала обеспечивает модель Shyuan MIG/MMA-290 со скоростью 2,5-13 метров в минуту. Устройство дает возможность применять кассеты 1-5 килограмм, позволяет работать с электродами.

Инверторный сварочный полуавтомат Союз САС-97ПА195 характеризуется наличием функции холостого хода 60 Вольт. Он имеет диапазон регулировки рабочего напряжения 15-23 вольта. Для него подойдет проволока 0,8-1 мм. У него небольшой вес 10 килограмм, он удобен и надежен.

Особенности сварки

Для работы такими электродами требуется постоянный ток прямой полярности. При сварке обратной полярностью дуга горит нестабильно и происходит науглероживание металла шва, что отрицательно сказывается на его параметрах. Содержание углерода может повышаться вплоть до 1%.

Во время работы нужно учитывать такие особенности:

• Дуга, возникающая при сварке данными стержнями является очень чувствительной к магнитному дутью, газам и ветру.
• Производительность угольных электродов ниже, чем у обычных металлических плавящихся стержней.

Изделия такого типа применяются также при дуговой пайке. Она может быть прямой (когда дуга образуется между электродом и деталью) или косвенной, с использованием дуги, образованной между двумя электродами.

Омедненные электроды круглого сечения предназначены для резки, строжки и снятия фасок. Стержни с прямоугольным сечением применяются для выравнивания дефектов и зачистки поверхностей.

Чем обусловлена низкая свариваемость алюминия

Существует несколько причин, по которым алюминий обладает низким уровнем сваривания:

• Изделия из алюминия и его сплавов покрыты тугоплавкой оксидной пленкой, обладающей большей плотностью и температурой плавления, чем сам металл. Это усложняет сварочный процесс и способствует загрязнению наплавленного металла.
• Формирование сварочной ванны затрудняется из-за высокой текучести алюминия в расплавленном состоянии. Поэтому рекомендуется использование теплоотводящих подкладок.
• Высокий коэффициент линейного расширения приводит к деформации соединения во время его остывания.
• Состав алюминия включает водород, который уменьшает пластичность и прочность металла. При застывании водород стремится выйти наружу, что способствует образованию дефектов в шве: поры и трещины.
• Высокая теплопроводность данного металла требует проводить сварку с помощью мощных источников тепла.

Разновидности угольных электродов

Среди угольных электродов представленных на рынке, можно найти несколько разновидностей:

• Круглые стержни с добавлением меди. Применяются в разных сферах и могут иметь диаметр от 3,2 до 19 мм.
• Бесконечные омедненные. Очень экономичные изделия, которыми можно работать в течение долгого времени. Для них нужна специальная машинка. Диаметр 8 — 25 мм.
• Омедненные плоские. Имеют квадратное или прямоугольное сечение диаметром до 25 мм.
• Полукруглые с добавлением меди. Эти стержни применяются чаще всего. С одной стороны они плоские, с другой круглые. Это позволяет использовать их для любых задач. Диаметр может быть от 10 до 19 мм.
• Полые омедненные. Применяются для стружки и создания U-канавок. Их диаметр может варьироваться от 5 до 13 мм.

Как правильно варить алюминий

Сварочный процесс начинается с предварительной подготовки рабочих кромок. Главная цель – очистка поверхности, которая проводится в несколько этапов:

• заготовки нужно тщательно зачистить с помощью химических составов;
• после высыхания поверхность необходимо обезжирить любым растворителем: ацетон, авиационный бензин, уайт-спирит или другой жидкостью;
• если свариванию подлежат изделия толщиной свыше 4 мм. , то кромки следует разделать;
• завершающей процедурой является очищение кромок от оксидного слоя; для этого применяются следующие инструменты: напильник, наждачная бумага, щетка с ворсинками из стали.

Состав и технические характеристики

Основным компонентом угольных стержней является угольный кокс. Помимо него, в составе есть металлический порошок, придающий электроду прочность и смола, соединяющая все компоненты. Диаметр таких электродов может быть различным — от 1,5 мм до 300 мм.

Помимо размеров и сечения, угольные электроды имеют и другие параметры:

• Сила тока, которая подается на электрод. Она зависит от материала и оборудования, с которым вы работаете.
• Формы и размеры канавок. Они зависят от конца стержня и его размеров. Самыми популярными являются большие электроды, которыми можно работать с массивными деталями.
• Толщина среза зависит от мощности тока. Но здесь нужно внимательно следить за тем, чтобы изделие выдержало и не проплавилось.

Преимущества

Среди преимуществ можно выделить:

• Относительно высокую скорость проведения процесса сваривания;
• Высокую экономичность, за счет уменьшения количества расходных материалов;
• Гибка и прочие подготовительные процедуры с деформацией проходят быстрее, проще и могут осуществляться в ручном режиме;
• Здесь нужна минимальная подготовка металла под сварку, так как практически отсутствует потребность в обработке кромок и созданию углов на поверхности сваривания.

Основные требования

Перед тем как варить тонкий металл дуговой сваркой нужно подобрать электроды. Их размер должен соответствовать толщине свариваемых деталей. Сила тока не должна отклоняться от номинальных положений, заданных в параметрах, так как при работе с тонкими металлами даже небольшое отклонение может привести к прожиганию насквозь. Металл электрода должен соответствовать металлу заготовки и быть максимально идентичным. Покрытие должно соответствовать техническим требованиям сваривания заданного металла.

Выбор электродов в зависимости от свариваемого металла

Аппарат должен обладать отличными вольтамперными характеристиками и удобной регулировкой параметров. Температура сварки металла должна достигаться постепенно, сначала путем подогрева заготовки, а потом применением электрической дуги, чтобы избежать тепловых деформаций. Поверхность деталей обязательно должна быть зачищена и обезжирена, чтобы не была воздействия кислорода на шов и околошовную область. Желательно перемещать заготовку в горизонтальное положение, так как отсутствие возможности создания достаточной глубины проваривания затрудняет построение вертикальных швов. Нужно использовать только качественные, предварительно просушенные электроды.

Основные и вспомогательные материалы

Основными материалами для сварки являются электроды. Их может быть достаточно большое количество разновидностей, в зависимости от используемого металла и его толщины. Может даже применяться сварка тонкого металла угольным электродом, если толщина заготовки начинается от 2,5 мм и выше. Они могут неплавкими, как угольные или вольфрамовые, так и плавкими, металл которых будет заполнять зазор между заготовками. Они подбираются по составу, чтобы металл наплавлялся с идентичной ему массой, что улучшит качество соединения.

К дополнительным материалам можно отнести газ и флюс. Флюс используется для улучшения качество сваривания металла. Он применяется не всегда, а только при требованиях технологии. Зачастую он улучшает качества сваривания тугоплавких металлов, а также помогает лучше зажигаться электрической дуге. В его состав входят различные присадки и дополнительные металлы, что для каждого сорта будет отличаться. Иногда в качестве флюса используют металлическую стружку из того же металла, что и сама заготовка. Газ может применяться для подогрева детали, так как если этого не сделать, то может возникнуть деформация металла при сварке. Также он может выступать в качестве дополнительной защиты от кислорода из атмосферы, аналогично покрытию электрода. Дело в том, что когда происходит сварка тонкого металла электродом 1. 6 мм, то это может быть и сварка тонкого металла инвертором в среде защитных газов, а не только ручная дуговая. На последних стадиях обработки газ также может применяться для подогрева во время длительного остуживания.

Выбор электрода

При выборе важно два параметра – это металл и покрытием, что можно входит в общее понятие марки изделия, и толщина диаметра. При идеальном варианте, металл должен полностью совпадать с тем, с которым будет происходить сваривание. К нему же уже сразу подобрана соответствующая обмазка. Количество вариантов здесь очень большое, поэтому, выбор делается индивидуально в каждом случае.

Чтобы знать, как дуговой сваркой варить тонкий металл, требуется подобрать правильный диаметр электрода. Зачастую он должен совпадать с тем, какая толщина свариваемой детали. Только если речь идет о тугоплавких металлах, то его толщина может быть выше на 0,5 мм. Не стоит использовать и слишком тонкие, к примеру, для металла в 2,5 мм электрод с диаметром 1 мм. Это приведет к тому, что расходный материал будет слишком быстро заканчиваться и шов нужно будет часто прерываться. Материалы перед использованием нужно обязательно просушить, так как при тонком шве все дефекты становятся намного более явными и оказывают более губительное воздействие. В пределах одного шва нужно работать электродами только одной марки.

Режимы

Если вы не знаете, как правильно сваривать металл электродуговой сваркой, то следует прибегнуть к таблице режимов, что поможет точно определиться с тем, какие параметры лучше подобрать, чтобы был минимальный риск появления брака. Для определенных толщин заготовок все эти параметры уже просчитаны.

Толщина заготовки, мм	Диаметр присадочного материала, мм	Сила тока, А
0,5	1	10-20
1	1-1,6-2	30-35
1,5	2-2,5	35-45
2	2,5-3	50-65
2,5	2,5-3	65-100

Настройка режима сварки тонкого металла

Технология сварки тонколистового металла электродом

Следующий порядок действий расскажет, как заварить тонкий металл дуговой сваркой:

1. Следует провести зачистку заготовки при помощи металлической щетки. Зачистка должна проводиться до появления металлического блеска на поверхности.
2. Затем нужно обезжирить места прохождения будущего шва при помощи ацетона, или любого другого растворителя, который сможет нейтрализовать окислительную пленку.
3. Выложить флюс на кромки заготовок.
4. Если технология сварки металла требует, то желательно произвести подогрев поверхности при помощи газовой горелки. Это же может касаться и электродов, так как основные причины разбрызгивания металла при сварке кроются не только в повышенной температуре, но и в сильном ее перепаде.
5. Когда все подготовлено, то можно приступать к непосредственному свариванию. Движения должны быть достаточно быстрыми, чтобы слишком длительное нахождение сварочной ванны не привело к прожиганию детали насквозь. Но и слишком спешить не нужно, чтобы металл проварился по всему периметру. Здесь нужно охватить как можно больший периметр, так как из-за небольшой толщины погрузиться сильно вглубь невозможно. Шов должен выглядеть достаточно широкими и равномерным, а также состоять из множества мелких чешуек, следующих одна за другой.
6. После окончания работы нужно медленно остудить металл, подогревая его горелкой и постепенно понижая температуру.

«Важно!

Если, когда происходила сварка тонкого металла электродом 2 мм, заготовка прожглась насквозь, то следует прекратить работу, осмотреть шов и решить, можно ли его заварить или нет.»

Наиболее популярные марки

На рынке можно встретить 2 основные разновидности угольных электродов. Это СК и ВДК. Они соответственно предназначены для обычной и воздушно-дуговой сварки.

На российском рынке чаще всего встречаются электроды Arcair от Esab. Ими выполняются такие работы:

• устранение дефектов;
• ремонт изделий и конструкций;
• удаление швов;
• подготовительные работы;
• удаление лишнего материала;
• обрезка лишней арматуры и фрагментов изделий.

На этом видео можно увидеть, как выполняется воздушно-дуговая сварка:

Угольный электрод: зачем он нужен

Угольные электроды не так часто используются в процессе сварочных работ, как стальные. Но, при определенной специфике плавки и резки металла, являются оптимальным выбором, которому нет замены. Купить угольный электрод по выгодной цене предлагает наш интернет-магазин, в каталоге представлена продукция только от лучших мировых производителей.

Угольный электрод: характеристики

Пруток представляет собой неплавящийся стержень круглого или прямоугольного сечения, реже — полый. Основными его компонентами являются синтетический графит или аморфный уголь, металлический порошок, смола, поверхность покрыта медью.

Процесс производства состоит из трех этапов: изготовление смеси, формирование изделий и сушка. Применение расходного материала оптимально при:

• резке нержавеющей и малоуглеродистой стали, меди;
• удалении дефектов на поверхности, наплавке, строжке канавок;
• сварке тонколистового, цветного металла, чугуна;
• сверке медных проводов;
• дуговой пайке.

Есть нюансы работы с прутками данного типа – это сварка постоянным током прямой полярности, а воздушно-дуговая резка осуществляется при обратной полярности. Также дуга очень чувствительна к внешним, погодным условиям.

Характеризуют каждое изделие следующие свойства:

• диаметр от 1,5 до 25 мм;
• длина, варьирует от 250 до 700 мм;
• угол заточки конца электрода (различается для сварки и резки).

В тяжелой промышленности, машино-, судостроении этот расходный материал очень востребован. Качественная резка и очистка металла обусловили распространенность предприятий, которые предпочитают купить угольные электроды.

Угольные электроды по выгодной цене

В нашем каталоге представлен широкий выбор расходных материалов этой разновидности различного диаметра и длины. Все они произведены лучшими в сегменте европейскими, азиатскими компаниями. Большинство наименований в наличии, но мы всегда готовы организовать дополнительные поставки.

Для перфекционистов в выборе каждого составляющего процесса сварки мы предлагаем не только высокое качество от лучших компаний, но и наиболее выгодные цены. Мы формируем индивидуальные условия лизинга и отсрочку платежа до 90 дней при покупке оптом. А также готовы взять на себя обязательства постоянного снабжения предприятия.

Заказ собирается в сжатые сроки и забрать его можно как самовывозом со склада, так и воспользовавшись нашей доставкой по Челябинску. Также отгрузка возможна в любую точку области и России посредством услуг транспортной компании.

Для чего нужны медные электроды?

Медь – это металл, который очень важен практически для любого строительства. Часто для того чтобы сделать хорошее отопление или же какие-нибудь другие удобства в доме Вам нужно использовать медь.

Температура плавления меди составляет 1080 – 1083 градуса по Цельсию. Если медь разогреть до температуры 300 – 500 градусов, то Вы увидите, что при такой температуре медь обладает горячеломкостью. Если же медь находится в жидком состоянии, то она способна растворять газы.

Как видите, медь имеет много прекрасных свойств, которые как раз на руку многим людям. Например, ее способность плавиться при невысокой температуре позволяет Вам производить сваривание с меньшими усилиями и подогревом дуги.

Также для сваривания есть огромное количество электродов, которые позволяют производить сваривание медных конструкций с наименьшими усилиями, поэтому многие сварщики используют именно специальные электроды для сваривания меди.

Также для того чтобы производить сваривание меди Вам нужно использовать дуговую сварку с использованием повышенной величины сварочного тока. Еще при сваривании меди Вам нужно учитывать, что ее жидкотекучесть намного больше, чем у стали, поэтому для сваривания медных конструкций Вам нужно соединять части свариваемой детали очень плотно. Угол кромок для сваривания должен составлять 90 градусов.

Зачастую для того чтобы производить сваривание медных конструкций многие сварщики используют угольные электроды. Однако при использовании угольных электродов для сваривания Вам нужно помнить, что сваривание нужно производить без перерыва, чтобы сварочный шов был более прочным.

Также у сваривания угольными электродами есть свои особенности, поэтому большинство сварщиков используют обычные медные электроды для сваривания медных конструкций.

Также если Вы делаете проводку, то можете воспользоваться возможностью производить сваривание медными электродами. Чаще всего проводку делают из меди, поэтому со свариванием проводов у Вас не должно возникнуть проблем. Сделав скрутку, Вы сможете ее хорошенько проварить, поэтому использование медных электродов – это ключ к высокому качеству проводки. Если же Вы сделаете проводку высокого качества, то Вам не нужно будет беспокоиться о качестве скруток, а также о возможности замыкания.

Да, действительно, использование медных электродов для сварки позволяет Вам производить сваривание практически любых деталей, которые сделаны из меди. Примечательно, то Вы можете производить сваривание медных проводов в электрической проводке, что позволяет Вам значительно сократить время строительства или ремонта.

Также теперь Вам больше не нужно использовать паяльник, канифоль и олово для пайки электрической проводки, что значительно сократит Вам как расходы, так и время выполнения работы. Поэтому будьте уверены в том, что медные электроды широко используются при сваривании медных конструкций и несут большую пользу при работе с медью.

Сварка угольными электродами . Сварочные работы. Практическое пособие

Ранее этот способ называли сваркой по Бенардосу, так как этот способ предложил Н. Н. Бенардос. Сейчас этот способ применяется редко, хотя для некоторых материалов и соединений он мог бы быть незаменимым.

У сварки угольным электродом есть недостатки, но есть и достоинства, заслуживающие внимания. Для сварки и наплавки угольными электродами применяется обычно постоянный ток прямой полярности («—» на электроде). Дуга прямой полярности не науглероживает основной металл. Дуга обратной полярности («+» на электроде) интенсивно науглероживает расплавленный металл, повышая в нем содержание углерода до 0,8–1,0 %.

Такой шов может подвергаться закалке, но применения в промышленности это явление до сих пор не нашло. Дуга обратной полярности малоустойчива, ее длина может составлять 10–15 мм, хотя для процесса бывает нужна более длинная. Электрод при обратной полярности сильно разогревается по всей длине до очень высокой температуры, усиливается его испарение, заостренный конец электрода притупляется и становится плоским.

Дуга прямой полярности горит очень устойчиво и может иметь длину до 30–50 мм. Электрод в дуге не плавится, его конец разогревается до высокой температуры, создавая мощную термоэлектронную эмиссию, способствующую устойчивому горению дуги даже при токах 50–100 А. Электрод медленно испаряется и не прилипает к детали, это облегчает работу сварщика.

Угольная дуга переменного тока неустойчива и применяется редко.

В процессе сварки угольная дуга способна отклоняться под действием магнитных полей, поэтому для стабилизации по линии сварки наносят пасту или порошкообразный флюс, содержащие хорошие ионизаторы дугового разряда. Сварка чаще всего применяется без присадки – по отбортовке тонких металлов и иногда по угловым соединениям (рис. 34). Это удобнее и выгоднее, нежели применять присадку. Хотя КПД этой дуги ниже, чем у металлического электрода, скорость сварки сравнительно высока – до 60 м/ч сварного шва. Примерные режимы сварки угольными электродами приведены в табл. 17.

Рис. 34. Сварка по отбортовке:

1 – свариваемые пластины; 2 – расплавляемая поверхность

Для сварки угольной дугой применяют электроды из электротехнического угля, т. е. из прессованного коксового порошка, обожженного при температуре 1400 °C, или из синтетического графита в форме стержней диаметром от 6 до 30 мм и длиной 200–300 мм с концами, заточенными на конус под углом 60–70°.

Графитовые электроды лучше угольных практически во всем, в том числе по своей доступности, так как их легко изготовить из остатков (отходов) электродов дуговых электроплавильных печей. Они хорошо поддаются обработке. Специально изготовленные графитовые электроды иногда имеют омедненную поверхность (фольгу), поэтому их стойкость повышается при работе на больших плотностях тока. Графитовые электроды имеют меньшую твердость, лучшую электропроводность (так как их электрическое сопротивление в 4 раза меньше сопротивления прессованного угля), высокую стойкость окисления на воздухе при высоких температурах. Это позволяет использовать их для сварки на больших плотностях тока со сравнительно низким расходом электродов.

Режимы сварки графитовыми электродами соединений с отбортовкой кромок приведены в табл. 18.

Следует отметить, что этот способ сварки забывается незаслуженно, так как целесообразность его применения в отдельных случаях неоспорима, в особенности для науглероживания и нанесения порошковых специальных покрытий, а также для сварки по отбортовке тонких металлов и для сварки цветных металлов дугой косвенного действия, т. е. когда дуга горит между двумя угольными электродами на переменном токе. Косвенная дуга выдувается собственным магнитным полем на длину 100–150 мм. В зависимости от угла между электродами пламя дуги имеет различную температуру по оси, понижающуюся от 6000 °C в столбе до 900 °C в конце факела. Такой дугой можно сваривать легкоплавкие металлы малых толщин, выполнять пайку твердыми припоями, нагревать металл без расплавления, нагревать и сваривать стекло, кварц, керамику.

Лампа русского инженера » Тотьма — Новости Вологодской области

Спешите, количество мест ограничено!

Лампочка накаливания кажется невероятно простым устройством. Однако ее появлению предшествовали десятки разнообразных прототипов, причем некоторые из них имели весьма изощренную конструкцию. Например, в середине XIX века были распространены дуговые лампы с хитрыми регуляторами. Поэтому, когда Павел Яблочков изобрел лампочку без регулятора, все были поражены простотой ее конструкции и прочили ей великое будущее. Но триумф был недолгим.

Впервые идея о том, что для освещения домов и улиц можно использовать электричество, пришла в голову экспериментаторам еще в самом начале XIX века. Первый известный истории случай освещения помещения с помощью электричества произошел в Санкт-Петербурге в 1802 году. Профессор физики Василий Петров однажды провел такой опыт. К электрической батарее он подсоединил две угольные палочки. Одну соединил проволокой с «плюсом», другую – с «минусом». Когда Петров сблизил концы палочек, ток прошел сквозь воздушный промежуток с одной на другую и возникшая огненная дуга на мгновение осветила лабораторию. Позже, описывая это явление в своем отчете, профессор Петров не забыл упомянуть о световом эффекте: от возникающего между углями белого света, писал он, «темный покой довольно ясно освещен быть может».

За рубежом схожий эксперимент с образованием вольтовой дуги провел английский ученый Гемфри Дэви, и именно его работы подстегнули других присмотреться к возможностям электрического освещения. Оно, впрочем, в тот момент никого всерьез не интересовало – человечество только-только открыло для себя газовое освещение, которое имело ряд преимуществ перед привычными для той поры масляными фонарями. Еще долго после того, как лондонская Пэлл-Мэлл стала первой в мире улицей, где установили газовые фонари, люди не могли нарадоваться новому способу освещения. А в середине XIX века у газового освещения появилась прекрасная альтернатива – керосиновые фонари. Тем временем опыты с электричеством продолжались.

В 1844 году французский физик Жан Бернар Леон Фуко (тот самый, что впоследствии прославился своим опытом с маятником) сделал электроды своей дуговой лампы не из древесного угля, а из твердого кокса. Это увеличило продолжительность горения дуги, а за счет того что Фуко использовал часовой механизм для сближения электродов по мере их сгорания, ему удалось разработать, по сути дела, первую не слишком быстро прогорающую электрическую лампу. В 1848 году он даже применил ее для освещения одной из площадей Парижа, но на тот момент к его разработке отнеслись как к курьезу. Лампа работала недолго, а питалась она не от сети, а от тяжелой электрической батареи и явно не составляла серьезной конкуренции газовым фонарям.

Прозрение Яблочкова

Между тем в свет выходили все новые электрические лампы. Инженеры экспериментировали с материалом электродов, разрабатывали все более совершенные механизмы их сближения, проектировали генераторы для питания своих ламп. Но, несмотря на все усилия разработчиков, электрические лампы оставались слишком дороги и городские власти не спешили отказываться от газовых и керосиновых фонарей в пользу электричества. Весной 1874 году Павел Яблочков разработал прожектор с дуговой лампой для правительственного паровоза, направлявшегося из Москвы в Крым. В течение всей поездки сам разработчик, стоя на передней площадке паровоза, менял угольки, настраивал регулятор и в итоге пришел к выводу, что у дуговой лампы такой системы нет будущего. Он занялся упрощением регулятора лампы, в чем, как выяснилось позже, не было необходимости. Регулятор был просто не нужен! Сделать это открытие Яблочкову помог случай.

Однажды, когда он проводил опыт по электролизу раствора поваренной соли, параллельно расположенные угли, погруженные в электролитическую ванну, случайно коснулись друг друга и между ними вспыхнула электрическая дуга. Благодаря этому эпизоду инженер пришел к замечательной идее: если расположить электроды не друг против друга, а параллельно, можно обойтись без регулятора межэлектродного расстояния. Реализация простой идеи потребовала изобретательности, но Яблочков справился с задачей – стержни-электроды он разделил прокладкой из специальной глины, которая скрепляла угли между собой и изолировала их друг от друга.

В 1875 году, когда Яблочков работал над своим изобретением, дела его мастерской в Москве шли неважно, и ученый перебрался в Париж. Здесь российским специалистом заинтересовался крупный ученый и владелец заводов по производству физических приборов Луи Бреге и предложил ему место в своей фирме. Возможно, именно это событие и предопределило будущий триумф изобретателя. 23 марта 1876 года Яблочков получил французский патент на изобретенную им лампу, а через месяц продемонстрировал свое изобретение в Лондоне. Презентация лампы проходила на «ура», и вскоре европейские газеты начали пестреть заголовками: «Изобретение инженера Яблочкова – новая эра в технике», «Россия – родина электричества» и другими в том же духе. Вскоре свечи Яблочкова появились в продаже и начали расходиться в громадных для того времени количествах. Имя русского инженера стало хорошо известным в Старом Свете, но время триумфа продлилось недолго. Вскоре появилась лампа накаливания и сразу же проявила себя с самой лучшей стороны.

Движение Эдисона

Эксперименты по разработке лампы накаливания в XIX веке проводились параллельно с проектированием дуговой лампы. Некоторые ученые, как Яблочков, делали ставку на более яркую дуговую лампу, другие верили, что будущее за лампой накаливания. Одним из первых экспериментировать с лампами накаливания начал англичанин Деларю – в 1809 году он получил свет, пропуская ток через платиновую спираль. Спустя три десятилетия более доступный способ получения света открыл бельгиец Жобар – он накаливал угольные стержни. Отставной офицер Александр Лодыгин создал лампу с несколькими угольными стержнями – при сгорании одного автоматически включался следующий. Путем постоянного усовершенствования Лодыгин поднял ресурс своих ламп с 30 минут до нескольких сотен часов! Кстати, именно он одним из первых начал откачивать воздух из баллона лампы. Но прекрасный инженер Лодыгин был неважным предпринимателем и поэтому занял весьма скромное место в истории. Все почести достались Эдисону, который приступил к разработке лампочки лишь в 1879 году. Тем не менее слава Эдисона вполне им заслужена. Опираясь на опыт других, он провел тысячи экспериментов, израсходовав на них более $100 000 – колоссальную сумму по тем временам, и добился своего – смог создать первую в мире лампочку с продолжительным сроком службы (800–1000 часов), пригодную для массового производства. Причем изобретатель подошел к делу комплексно: не зацикливаясь только на своей лампе, он во всех деталях разработал системы электрического освещения и централизованного электроснабжения от сети до конкретного потребителя. Это и сделало его лампочки столь популярными.

Сам же «русский свет» был в техническом развитии планеты всего лишь яркой вспышкой. Через несколько лет после того, как лампы Яблочкова установили во многих столицах мира и даже дворцах мировых владык, их заменили обычными лампочками накаливания, а сам изобретатель умер в Саратове безвестным и небогатым. Долгое время казалось, что яркие лампы Яблочкова никому не нужны. Однако в какой-то момент яркие дуговые лампы снова оказались востребованы и были реинкарнированы на новом технологическом уровне – в виде газоразрядных ламп. Ксеноновые лампы, которые применяются на современных автомобилях, как раз из этого семейства. Более яркие, чем галогенные лампы накаливания, они являются отголоском той поры, когда «русский свет» произвел фурор в Европе и стал для многих городов входным билетом в мир электрического будущего…

Подписывайтесь на канал «gorodtotma.ru» в Telegram, если хотите быть в курсе главных событий в Тотьме — и не только.
Подписывайтесь на наш канал в Дзен

Пожаловаться на статью

Названы десять прорывных технологий, которые изменят мир

Эксперты Массачусетского технологического института – одного из самых авторитетных в мире научных центров – составили ежегодный перечень десяти прорывных технологий, которые уже готовы изменить нашу жизнь навсегда.

Вакцины на основе РНК

РНК-вакцины – это новое слово в иммунологии. Их действующий компонент – это не убитый или ослабленный патоген (как в большинстве более ранних вакцин) и не белок патогена, «встроенный» в безвредный носитель (как, например, у вакцины «Спутник V»). Иммунитет создаётся благодаря РНК патогена, будь то вирус или, скажем, малярийный плазмодий.

Учёные ожидают, что РНК-вакцины будет легко модифицировать, подстраивая их под новые мутации патогенов. Кроме того, такой подход должен помочь в создании вакцин от заболеваний, прививок от которых сейчас не существует, например, малярии и ВИЧ-инфекции.

Эта перспективная технология разрабатывалась около 20 лет. Когда разразилась пандемия, мир увидел первые РНК-вакцины, одобренные к использованию. Это были вакцины от коронавируса SARS-CoV-2, созданные компаниями Pfizer-BioNTech и Moderna.

Искусственный интеллект становится всё более интересным собеседником.

Нейронные сети GPT-3

GPT-3 – это самая мощная система искусственного интеллекта, используемая для создания текста. Например, она может продолжить текст, начинающийся с фразы пользователя. Продвинутые алгоритмы и огромный корпус текстов для обучения сделали из GPT-3 настоящего электронного писателя, творения которого подчас трудно отличить от человеческих.

А добавление к нейронной сети новых модулей дополнительно расширяет её возможности. Например, искусственный интеллект может научиться превращать текст в комиксы.

Алгоритмы рекомендаций в TikTok

Социальная сеть и видеохостинг TikTok в последнее время переживает взрывной рост популярности. Её приложение было скачано и установлено на мобильные устройства уже более двух миллиардов раз.

Эксперты считают, что один из секретов популярности TikTok – особые алгоритмы рекомендаций. Они помогают пользователю найти контент, интересный лично ему, а не просто самые популярные ролики. Поэтому зритель чаще получает то, что искал. С другой стороны, создатель видео может в одночасье стать знаменитым, если его творчество способно заинтересовать некую целевую аудиторию.

Сегодня некоторые другие социальные сети пытаются повторить успех TikTok, так что, возможно, алгоритмы рекомендаций скоро изменятся повсеместно.

Развитие рынка электромобилей сдерживается ограниченными возможностями литий-ионных аккумуляторов.

Литий-металлические батареи

Сегодня лучшие аккумуляторы на рынке – литий-ионные. Они питают самую разную технику, от смартфонов до электромобилей. В качестве батареек для гаджетов литий-ионные аккумуляторы действительно хороши, а вот с электротранспортом возникают проблемы.

Так, у них едва хватает ёмкости для питания электрического автомобиля и тем более самолёта, да и низкая скорость зарядки не радует обладателей таких средств передвижения.

Однако уже разрабатываются аккумуляторы нового типа – литий-металлические. Есть мнение, что такой источник питания увеличит запас хода электромобиля на 80%. А первые авто с новыми аккумуляторами должны появиться на рынке уже в 2025 году.

Доверительное управление личными данными

Сегодня забота о сохранности личных данных человека ложится на его собственные плечи. Однако не все из нас достаточно разбираются в технических и юридических тонкостях, чтобы избежать утечек.

В связи с этим в Европейском союзе предложена новая стратегия управления личными данными. Согласно ей, человек может передать свои данные в доверительное управление специальному фонду. Профессионалы из этого фонда и будут заботиться о сохранности личных данных своих клиентов. Согласно новой инициативе, с разрешения человека его данные могут быть использованы в коммерческих целях, но тогда он получит за них свои дивиденды.

Альтернативная энергетика может приблизить эру водородного топлива.

«Зелёная» водородная энергетика

Водородное горючее давно интересует экологов и климатологов. Этот газ – очень эффективное топливо. К тому же при его сгорании образуется только водяной пар без вредных примесей. Правда, водяной пар – парниковый газ, и увеличение его содержания в атмосфере способствует глобальному потеплению. Но если получать водород из воды, то при его сгорании общее количество водяного пара в атмосфере не изменится, а значит, и парниковый эффект не усилится.

Впрочем, и тут есть загвоздка: чтобы получать водород из воды, нужна электроэнергия. А электростанции, сжигающие нефть, газ или уголь, загрязняют атмосферу как вредными выбросами, так и парниковым углекислым газом.

Чтобы выйти из этого порочного круга, можно использовать «зелёную» энергетику. В последнее время энергия, полученная с помощью солнечных батарей и ветрогенераторов, становится всё дешевле. Поэтому в Европе создаётся инфраструктура для производства водорода с помощью «чистой» электроэнергии.

Правда, некоторые специалисты скептически относятся к самоокупаемости солнечной и особенно ветровой энергетики.

Автоматическое отслеживание контактов

Пандемия COVID-19 заставила нас задуматься, не столкнулись ли мы невзначай с заражённым человеком. Корпорации Apple и Google, отвечая на этот запрос, быстро внедрили приложения, позволяющие отслеживать личные контакты с помощью GPS-позиционирования.

Правда, люди не слишком охотно пользовались такими сервисами, и те едва ли внесли существенный вклад в борьбу с пандемией. Однако наработанный опыт может оказаться полезным в других сферах жизни, а то и в борьбе с новыми пандемиями.

Сверхточное спутниковое позиционирование

Мы каждый день пользуемся спутниковыми навигаторами. Однако они обеспечивают точность лишь 5–10 метров. Если увеличить её до нескольких сантиметров и тем более миллиметров, это откроет совершенно новые перспективы, например, перед беспилотными автомобилями.

И навигационные сервисы движутся к этой цели. Так, спутники GPS нового поколения обеспечивают точность 1–3 метра. А в 2020 году Китай завершил создание своей собственной спутниковой системы BeiDou. Она обеспечивает любому пользователю точность позиционирования 1,5–2 метра. Не исключено, что сантиметры тоже не за горами.

Пандемия подстегнула переход к «удалённой экономике».

Всё в удалённом доступе

Пандемия COVID-19 заставила огромные массы людей временно перейти на удалённую работу, освоить дистанционное образование и консультации с врачом по интернету.

«Боевые испытания» показали, что цифровая революция в общем и целом свершилась. Удалённо работать, учиться и даже лечиться действительно можно. Это демонстрируют внушительные цифры статистики. Например, за время пандемии стремительно набрало популярность индийское приложение для онлайн-образования Byju. Сейчас им пользуются более 70 миллионов человек.

В то же время пандемия выявила и недостатки существующих сервисов. Они, несомненно, будут учтены, и рано или поздно виртуальное взаимодействие с коллегами, преподавателями и врачами станет таким же комфортным, как и реальное.

Многофункциональный искусственный интеллект

Сегодняшние роботы всё ещё не очень хорошо заменяют людей. Им трудно ориентироваться в новой обстановке, пользоваться предметами и общаться с людьми. Возможно, одна из причин в том, что системы искусственного интеллекта узкоспециализированы. Нейронная сеть, способная читать и писать тексты, не поможет найти дорогу в незнакомом помещении, а машинное зрение бессильно перед задачей поговорить с пользователем.

Возможно, мы на пороге принципиально новых систем искусственного интеллекта. Они смогут совмещать несколько специализированных, но тесно взаимодействующих способностей. А значит, роботы, возможно, смогут понимать и выполнять команды вроде «принеси мне подушку из спальни» и вообще начнут вести себя более или менее по-человечески.

К слову, ранее Вести. Ru рассказывали об аналогичном списке, составленном в 2020 году.

Углеродные электроды в электрохимическом анализе биомолекул и биоактивных веществ: роль структур поверхности и химических групп

• Содержание главы
• Содержание книги

Advanced Nanomaterials

2018, Pages 51-111

Abstract

В этой главе мы основное внимание уделяется свойствам электродов из графитового углерода и алмаза, легированного бором (BDD), с точки зрения поверхностных микро- и наноструктур, химии поверхностного обрыва, влияния этих характеристик на характеристики переноса электронов и адсорбции электродов.Их свойства обсуждаются в связи с электрохимическими откликами, измеренными для типичных групп аналитов, таких как нуклеиновые кислоты и белковые составляющие или другие электроактивные соединения. В общем, базисные плоскости графитовых материалов являются местами преимущественной адсорбции органических соединений, в то время как краевые плоскости и дефекты являются местами быстрого переноса электронов для ряда аналитов. В BDD наблюдается кинетика переноса быстрых электронов, особенно на гидрированных и полированных поверхностях.Обрыв поверхности кислородсодержащими группами приводит к снижению скорости переноса электронов и придает гидрофильным свойствам углеродной поверхности, что проявляется в снижении адсорбции гидрофобных молекул и вовлечении кулоновских сил и водородных связей во взаимодействия соответствующих аналитов с поверхностями электродов. Кратко обсуждаются примеры приложений в области электроанализа биомолекул и их компонентов.

Ключевые слова

Электроды на углеродной основе

графит

графен

углеродные нанотрубки

алмаз, легированный бором

гетерогенный перенос электрона

поверхность электрода

адсорбция

биомолекул Авторские права © 2018 Elsevier Inc. Все права защищены.

Рекомендуемые статьи

Ссылки на статьи

C. Рабочие электроды — химия LibreTexts

1. Типы электродов

Рабочий электрод (WE) представляет собой важнейший компонент электрохимической ячейки. Именно на границе раздела между WE и решением происходит перенос электронов, представляющий наибольший интерес. Выбор материала рабочего электрода имеет решающее значение для успеха эксперимента. Следует учитывать несколько важных факторов.Во-первых, материал должен демонстрировать благоприятное окислительно-восстановительное поведение, с анализируемым веществом, в идеале быстрый, воспроизводимый перенос электронов без загрязнения электрода. Во-вторых, окно потенциала , над которым работает электрод в данном растворе электролита, должно быть как можно более широким, чтобы обеспечить максимальную степень характеристики анализируемого вещества. Дополнительные соображения включают стоимость материала, его способность к механической обработке или формованию с получением полезных геометрических форм, легкость обновления поверхности после измерения и токсичность.

Наиболее часто используемые материалы для рабочих электродов: платина , золото , углерод и ртуть . Среди них платина, вероятно, является фаворитом, демонстрируя хорошую электрохимическую инертность и простоту изготовления во многих формах. Самый большой недостаток использования платины, помимо ее высокой стоимости, заключается в том, что присутствие даже небольшого количества воды или кислоты в электролите приводит к восстановлению иона водорода с образованием газообразного водорода (выделение водорода) при довольно умеренных отрицательных потенциалах. (E = -0.059 x pH). Это уменьшение скрывает любой полезный аналитический сигнал.

Золотые электроды ведут себя так же, как платина, но имеют ограниченную полезность в диапазоне положительных потенциалов из-за окисления их поверхности. Однако он оказался очень полезным для изготовления модифицированных электродов , содержащих поверхностные структуры, известные как самоорганизующиеся монослои (SAM) .

Угольные электроды позволяют сканировать до более отрицательных потенциалов, чем платина или золото, а также имеют хорошие окна анодного потенциала.Наиболее распространенной формой углеродного электрода является стеклоуглерод , который является относительно дорогим и сложным в обработке. Электроды из углеродной пасты также используются во многих областях. Эти электроды сделаны из пасты мелкозернистого угля, смешанного с масляным субстратом, таким как Nujol. Затем паста помещается в полость инертного тела электрода. Недостатком электродов из углеродной пасты является их склонность к механическим повреждениям во время использования.

Ртуть исторически была широко используемым электродным материалом, прежде всего в виде сферической капли, образованной на конце стеклянного капилляра, через который жидкий металл может течь.Он показывает отличное потенциальное окно в катодном направлении, но сильно ограничен в анодном направлении из-за легкости окисления. Ртутный падающий электрод (DME) , в котором капли образуются и многократно опадают во время сканирования потенциала, заменяемый «свежим» электродом примерно каждую секунду, обычно в прошлые годы был первым электродом, с которым сталкивались многие студенты в своих исследования. Токсичность ртути привела к ограниченному использованию в наши дни, хотя она по-прежнему является очень полезной поверхностью в методах, которые включают предварительное концентрирование металлического аналита перед сканированием потенциала, например, как это делается в анодной вольтамперометрии (ASV) .Многие практики теперь используют пленки ртути , сформированные на поверхности твердых электродов, а не на чистом металле. В этих условиях небольшой объем пленки позволяет аналиту концентрироваться при больших значениях с быстрым временем диффузии.

2. Преимущества и ограничения

В Таблице 1 перечислены обычно используемые электродные материалы и суммированы преимущества и ограничения каждого из них.

Стол 1

Материал	Преимущества	Ограничения
Pt	в наличии проволока, плоская пластина и трубка большой размер Сплав Pt-Rh для жесткости	низкое перенапряжение водорода, поэтому диапазон катодного потенциала ограничен дорого
Au	конфигурации такие же, как Pt больший диапазон катодного потенциала	больший диапазон катодного потенциала анодное окно, ограниченное поверхностным окислением дорого
Углерод	множество типов и конфигураций хороший диапазон катодного потенциала	качество сильно различается трудно придать форму
C-паста	широкий диапазон потенциалов низкий фоновый ток недорого	нестабилен в проточных ячейках нельзя использовать в органических растворителях
Hg	отличное катодное окно легко «обновить» образует амальгамы	ограниченное анодное окно из-за окисления ртути токсичный

Приблизительные диапазоны полезных потенциалов для платиновых, ртутных и угольных электродов в водных растворах электролитов, а также для платины в ряде неводных систем можно найти в приложении в ссылке 2.

Твердые электроды для вольтамперометрических измерений чаще всего изготавливаются путем заключения материала электрода в непроводящую оболочку из стекла или инертного полимерного материала, такого как тефлон, Kel-F (полихлортрифторэтилен) или PEEK (полиэтиленэфиркетон). Чаще всего открытый электродный материал имеет форму диска. Обычно имеющиеся в продаже диски диаметром 1,0, 3,0 и 10,0 мм. Электроды такого размера обычно производят измеряемые токи в диапазоне от мкА до низкого мА для аналитов при концентрациях около 1 мМ.Двумя распространенными коммерческими источниками рабочих электродов являются ESA, Inc. (www.esainc.com) ²³ и Bioanalytical Systems, Inc. (www.bioanalytical.com) ²⁴ .

На рисунке 35 показаны примеры рабочих электродов этих двух производителей. Слева показаны дисковые электроды макро-размера, заключенные в непроводящий полимер, а справа показаны микроэлектродов (см. Ниже), которые были изготовлены путем запайки проволок из инертных металлов в стеклянных изоляционных телах.

Рисунок 35

Электроды диаметром менее 25 мкм, называемые микроэлектродами , или ультрамикроэлектродами , , разработанные Р. М. Вайтманом и соавторами, обладают уникальными электрохимическими характеристиками. К ним относятся, в дополнение к их чрезвычайно маленькому размеру, минимизация эффектов сопротивления раствора и быстрое время отклика. Важными областями применения этих электродов являются высокоскоростная вольтамперометрия (> 10 000 В / с), электрохимия в высокоомных растворителях и вольтамперометрия in vivo и вольтамперометрии.Электроды могут быть изготовлены в диапазоне диаметров малого мкм путем герметизации микропровода из платины или золота или углеродных волокон в стекле. Электроды с такими размерами также могут быть изготовлены методом напыления металла или фотолитографии.

Электрохимическое поведение микроэлектродов может заметно отличаться от того, которое наблюдается у электродов обычного размера. Чтобы проиллюстрировать различие, сначала рассмотрим случай плоского электрода миллиметровых размеров в ячейке объемом несколько мл. Если в приложенном потенциале происходит изменение, ступенчатое или скачкообразное, от значения, при котором перенос электронов не происходит к окислительно-восстановительным компонентам активного раствора, до значения, при котором происходит перенос электронов, концентрация окислительно-восстановительных активных частиц будет снижена на поверхности электрода, что приводит к образованию градиента концентрации (см. обзор хроноамперометрии , раздел II A, часть 1-a). Чем дольше электрод находится под потенциалом, достаточным для переноса электронов, тем дальше от электрода в раствор распространяется градиент концентрации.

Наличие градиента вызывает диффузию электроактивного материала из областей с высокой концентрацией (основная часть раствора) в области с низкой концентрацией (около поверхности электрода). Эту диффузию можно описать законами Фика, которые принимают несколько иные формы для изменения геометрии электродов. Для большого плоского электрода, описанного здесь, диффузионный слой очень быстро перемещается далеко в раствор, превышая расстояние, на которое молекула может диффундировать в масштабе времени типичного эксперимента. В этих условиях диффузия из объема раствора, где концентрация постоянна, к поверхности электрода имеет почти все линейные по своей природе в направлении, перпендикулярном поверхности электрода.

В циклической вольтамперометрии (см. Раздел II A, часть 2-b) эти условия обычно приводят к появлению традиционной вольтамперограммы в форме пика. CV, записанная для ферроцена на стеклоуглеродном дисковом электроде диаметром 3 мм, показана на левой стороне Рисунок 36 .Ферроцен присутствовал в концентрации 0,6 мМ в ацетонитриле с 0,1 М гексафторфосфатом тетрабутиламмония в качестве фонового электролита. Скорость сканирования составляла 0,10 В / с.

Рисунок 36

Затем рассмотрим плоский микроэлектрод микрометрового или меньшего размера. Справа от Рис. 36 показана вольтамперограмма для 0,6 мМ ферроцена, записанная на стеклоуглеродном электроде диаметром всего 10 мкм. При всех остальных экспериментальных условиях, оставшихся такими же, наблюдалась сигмоидальная, а не пиковая вольтамперограмма. Это было результатом установившегося состояния между диффузией и переносом электронов, когда скорость диффузии совпадает со скоростью переноса электронов. В чем разница? Из-за небольшого размера электрода вклад в ток за счет диффузии от краев электрода становится важным в общем массопереносе электроактивных частиц. Этот краевой эффект или радиальная диффузия обычно очень мал на больших электродах по сравнению с линейной диффузией, упомянутой выше.Для микроэлектродов поток на единицу времени и площади больше, чем для больших электродов, потому что область, из которой электроактивные частицы диффундируют к поверхности, по существу имеет форму полусферы .

Важно понимать, что вольтамперограммы в Рисунок 36 относятся к одному набору условий. Существуют условия, при которых CV, записанная на большом плоском электроде, будет демонстрировать стационарное поведение, и условия, при которых на микроэлектродах видны пиковые вольтамперограммы. {1/2}} \]

, где D ₀ — коэффициент диффузии (см ² / с). Когда d мало относительно радиуса электрода, будет преобладать линейная диффузия, и наблюдаемая вольтамперограмма будет иметь форму пика. Для малых размеров электрода d часто будет большим по сравнению с радиусом электрода, и в результате будет получена стационарная вольтамперограмма.

Хотя это был лишь беглый взгляд на различия между электродами макро- и микроразмеров, существует множество отличных обзорных статей, доступных для читателей, желающих получить более подробную информацию по этой теме. ^25–28

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.

---

Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

• В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
• Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
• Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
• Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
• Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с вашим системным администратором.

---

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.

---

Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файлах cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

Графитовый электрод VS Угольный электрод — Rongsheng Refractory

Когда дело доходит до графитового электрода и угольного электрода, нам всегда приходит в голову, что угольные электроды — это то же самое, что графитовые электроды? Очевидно, что нет. Угольные электроды бывают разных размеров и толщины, но по ощущениям они похожи на кусок ткани. Они гибкие. С другой стороны, графитовые электроды не гибкие. Они часто имеют форму стержня и на ощупь напоминают грифель карандаша.Грифель карандаша в основном состоит из графита, разница в основном заключается в чистоте, поскольку грифель карандаша может частично состоять из глиняных наполнителей и других вещей.

Графитовый электрод различной длины для продажи в RS

Получите бесплатное предложение

G рафит E лектрод s E лектрод s Определение

Используя нефтяной кокс, игольчатый кокс в качестве заполнителя, уголь асфальта в качестве связующего вещества, графитовый электрод изготовлен с использованием высококачественного огнеупорного сырья через процесс производства прокаливание, дробление, бремя, смешивание разминание, экструдирование, выпечка, пропитки, графитизации, производства и упаковки . Это важный высокотемпературный проводящий материал для сталеплавильного производства. Однако углеродный электрод — это проводящий материал, произведенный из антрацита и металлургического кокса (иногда с добавлением небольшого количества природного графита).

Для чего используются угольные и графитовые электроды?

Продажа графитовых электродов в основном используется при выплавке стали в электрических печах, а углеродные электроды в основном используются в электрохимических экспериментах или электрохимическом анализе.Другими словами, они используются в приложениях, где требуется перенос электронов, и обычно используются во время электролиза.

Графитовый электрод с прочной упаковкой на заводе RS

Получите бесплатное предложение

Почему в электролизе используются угольные электроды?

Углерод — хороший проводник — ключевое требование для успешного электролиза. Когда используется углеродный электрод (обычно в форме графита), количество свободно движущихся электронов в структуре элемента приводит к получению материала с высокой проводимостью. Углерод также относительно недороги, он стабилен даже при высоких температурах и является прочным и прочным материалом.

Угольные электроды используются в электролизе из-за их способности быть проводником и количества свободных электронов, доступных для переноса. Углерод не только является эффективным проводником, но и имеет очень высокую температуру плавления. Это означает, что его можно использовать для облегчения широкого круга различных реакций. Другие преимущества использования угля включают относительно низкую стоимость, долговечность и простоту приобретения.

Графитовый электрод для дуговой печи

Получите бесплатное предложение

Что происходит на каждом электроде при электролизе?

В растворе для электролиза два электрода: положительный и отрицательный. Реакция, происходящая на каждом электроде, разная. Когда соединение, подлежащее электролизу, находится в растворе, через который проходит электрический ток, компоненты соединения ионизируются (разделяются на положительно и отрицательно заряженные ионы). Положительно заряженные ионы (металлы и водород) притягиваются к отрицательному электроду (катоду), где они получают электроны (процесс, известный как окисление). Отрицательно заряженные ионы притягиваются к аноду (положительно заряженному электроду), где они отдают электроны (восстановление).

Дешевый графитовый электрод от RS

Получить бесплатное предложение

Что происходит с раствором во время электролиза при использовании угольных электродов?

Процесс электролиза при использовании угольных электродов аналогичен тому, который достигается при использовании в электродах других веществ.Положительно заряженные ионы движутся к катоду, где они получают электроны. Напротив, отрицательно заряженные ионы притягиваются к положительно заряженному аноду, где они теряют электроны.

Угольный электрод для электрохимических конденсаторов

org/Book»> 1.

Международное энергетическое агентство (2018) Обзор мировой энергетики 2017. ОЭСР / МЭА, Париж

Google ученый

2.

Миллер Дж. Р., Саймон П. (2008) Science 321 (5889): 651–652

Статья CAS PubMed Google ученый

3.

Conway BE (1999) Электрохимические суперконденсаторы: научные основы и технологические приложения. Kluwer Academic / Plenum Publisher, Нью-Йорк

Google ученый

4.

Кец Р., Карлен М. (2000) Electrochim Acta 45 (15-16): 2483–2498

Статья Google ученый

org/ScholarlyArticle»> 5.

Miller JR (2016) J Источники энергии 326: 726–735

Статья CAS Google ученый

6.

Инагаки М., Конно Х., Танаике О. (2010) J Источники энергии 195 (24): 7880–7903

Статья CAS Google ученый

7.

Frackowiak E, Béguin F (2001) Carbon 39 (6): 937–950

Статья CAS Google ученый

8.

Gryglewicz G, Machnikowski J, Grabowska E, Lota G, Frackowiak E (2005) Electrochim Acta 50 (5): 1197–1206

Статья CAS Google ученый

org/ScholarlyArticle»> 9.

Raymundo-Piñero E, Kierzek K, Machnikowski J, Beguin F (2006) Carbon 44 (12): 2498–2507

Статья CAS Google ученый

10.

Сираиси С. (2013) Bol Grupo Español Carbón 28: 18–24

Google ученый

11.

Fuertes AB, Lota G, Centeno TA, Frackowiak E (2005) Electrochim Acta 50 (14): 2799–2805

Статья CAS Google ученый

12.

Нишихара Х., Итои Х., Когуре Т., Хоу П-Х, Тухара Х., Окино Ф., Киотани Т. (2009) Chem Eur J 15 (21): 5355–5363

Статья CAS PubMed Google ученый

org/ScholarlyArticle»> 13.

Soneda Y, Kodama M (2013) Electrochemistry 81 (10): 845–848

Статья CAS Google ученый

14.

Fang B, Wei YZ, Maruyama K, Kumagai M (2005) J Appl Electrochem 35 (3): 229–233

Article CAS Google ученый

15.

Lin C, Ritter JA, Popov BN (1999) J Electrochem Soc 146 (10): 3639–3643

Статья CAS Google ученый

16.

Chmiola J, Yushin G, Gogotsi Y, Portet C, Simon P, Taberna PL (2006) Science 313 (5794): 1760–1763

Article CAS PubMed Google ученый

org/ScholarlyArticle»> 17.

Kado Y, Imoto K, Soneda Y, Yoshizawa N, Horii D, Suematsu S (2016) J Electrochem Soc 163 (8): A1753 – A1758

Статья CAS Google ученый

18.

Ямада Ю., Кимидзука О, Танаике О, Мачида К., Суэмацу С., Тамамицу К., Саеки С., Хатори Х. (2009) Electrochem Solid-State Lett 12 (3): K14 – K16

Статья CAS Google ученый

19.

Raymundo-Piñero E, Leroux F, Béguin F (2006) Adv Mater 18 (14): 1877–1882

Article CAS Google ученый

20.

Кодама М., Ямасита Дж., Сонеда Й., Хатори Х., Нисимура С., Камегава К. (2004) Mater Sci Eng B 108 (1-2): 156–161

Статья CAS Google ученый

21.G, Lu GQ, Cheng H-M (2008) Chem Mater 20 (22): 7195–7200

Статья CAS Google ученый

23.

Stoller MD, Park S, Zhu Y, An J, Ruoff RS (2008) Nano Lett 8 (10): 3498–3502

Статья CAS PubMed Google ученый

24.

Soneda Y, Toyoda M, Tani Y, Yamashita J, Kodama M, Hatori H, Inagaki M (2004) J Phys Chem Solids 65 (2-3): 219–222

Статья CAS Google ученый

org/ScholarlyArticle»> 25.

Саймон П., Гогоци Ю. (2008) Nat Mater 7 (11): 845–854

Статья CAS PubMed Google ученый

26.

Béguin F, Presser V, Balducci A, Frackowiak E (2014) Adv Mater 26 (14): 2219–2251

Article CAS PubMed Google ученый

27.

Ван Л., Тойода М., Инагаки М. (2008) New Carbon Mater 23 (2): 111–115

Статья CAS Google ученый

28.

Salitra G, Soffer A, Eliad L, Cohen Y, Aurbach D (2000) J Electrochem Soc 147 (7): 2486–2493

Статья CAS Google ученый

org/ScholarlyArticle»> 29.

Largeot C, Portet C, Chmiola J, Taberna PL, Gogotsi Y, Simon P (2008) J Am Chem Soc 130 (9): 2730–2731

Статья CAS PubMed Google ученый

30.

Лица R (1990) Chem Rev 90 (5): 813–826

Статья Google ученый

31.

Pandolfo AG, Hollenkamp AH (2006) J Источники энергии 157 (1): 11–27

Статья CAS Google ученый

32.

Xie Y, Kocaefe D, Chen C, Kocaefe Y (2016) J Nanomater 2016: 2302595

Статья CAS Google ученый

org/ScholarlyArticle»> 33.

Инагаки М., Тойода М., Сонеда Ю., Цудзимура С., Моришита Т. (2016) Carbon 107: 448–473

Статья CAS Google ученый

34.

Юн Ш, Ли Дж, Хён Т, О С.М. (2002) J Electrochem Soc 147: 2507–2512

Статья Google ученый

35.

Нишихара Х., Киотани Т. (2012) Adv Mater 24 (33): 4473–4498

Статья CAS PubMed Google ученый

36.

Моришита Т., Цумура Т., Тойода М., Пржепирски Дж., Моравски А.В., Конно Х., Инагаки М. (2010) Carbon 48 (10): 2690–2707

Статья CAS Google ученый

org/ScholarlyArticle»> 37.

Niu CM, Sichel EK, Hoch R, Moy D, Tennent H (1997) Appl Phys Lett 70 (11): 1480–1482

Статья CAS Google ученый

38.

Frackowiak E, Metenier K, Bertagna V, Beguin F (2000) Appl Phys Lett 77 (15): 2421–2423

Article CAS Google ученый

39.

Barisci JN, Wallace GG, Baughman RH (2000) J Electrochem Soc 147 (12): 4580–4583

Статья CAS Google ученый

40.

An KH, Kim WS, Park YS, Choi YC, Lee SM, Chung DC, Bae DJ, Lim SC, Lee YH (2001) Adv Mater 13 (7): 497–500

Article CAS Google ученый

org/ScholarlyArticle»> 41.

Lota G, Fic K, Frackowiak E (2011) Energy Environ Sci 4 (5): 1592–1605

Article CAS Google ученый

42.

Чен Т., Дай Л.М. (2013) Mater Today 16 (7-8): 272–280

Статья CAS Google ученый

43.

Миллер-младший, Outlaw RA, Hollowa BC (2010) Science 329 (5999): 1637–1639

Статья CAS PubMed Google ученый

44.

Vivekchand SRC, Rout CS, Subrahmanyam KS, Govindaraj A, Rao CNR (2008) J Chem Sci 120 (1): 9–13

Статья CAS Google ученый

org/ScholarlyArticle»> 45.

Хуан И, Лян Дж., Чен И (2012) Малый 8 (12): 1805–1834

Статья CAS PubMed Google ученый

46.

Lemine AS, Zagho MM, Altahtamouni TM, Bensalah N (2018) Int J Energy Res 42 (14): 4284–4300. https://doi.org/10.1002/er.4170

CAS Статья Google ученый

47.

Chen J, Li C, Shi G (2013) J Phys Chem Lett 4 (8): 1244–1253

Статья CAS PubMed Google ученый

48.

Раччини Р., Варци А., Пассерини С., Скросати Б. (2015) Nat Mater 14 (3): 271–279

Статья CAS PubMed Google ученый

org/ScholarlyArticle»> 49.

Проект разработки конденсаторов углеродных нанотрубок NEDO (2011 г.) Отчет об оценке http://www.nedo.go.jp/content/100433173.pdf. По состоянию на 1 октября 2018 г.

50.

Naoi K, Simon P (2008) Electrochem Soc Interface 17: 34–37

CAS Google ученый

51.

Conway BE (1991) J Electrochem Soc 138 (6): 1539–1548

Статья CAS Google ученый

52.

Conway BE, Birss V, Wojtowicz J (1997) J Источники энергии 66 (1-2): 1–14

Статья CAS Google ученый

org/ScholarlyArticle»> 53.

Ода Х, Ямасита А., Миноура С., Окамото М., Моримото Т. (2006) J Источники энергии 158 (2): 1510–1516

Статья CAS Google ученый

54.

Hsieh C, Teng H (2002) Carbon 40 (5): 667–674

Статья CAS Google ученый

55.

Frackowiak E, Lota G, Machnikowski J, Guterl CV, Béguin F (2006) Electrochim Acta 51 (11): 2209–2214

Статья CAS Google ученый

56.

Inagaki M, Toyoda M, Soneda Y, Morishita T (2018) Carbon 132: 104–140

Статья CAS Google ученый

org/ScholarlyArticle»> 57.

Lota G, Grzyb B, Machnikowska H, ​​Machnikowski J, Frackowiak E (2005) Chem Phys Lett 404 (1-3): 53–58

Статья CAS Google ученый

58.

Хуликова-Юрчакова Д., Середыч М., Лу Г.К., Бандош Т.Дж. (2009) Adv Funct Mat 19 (3): 438–447

Article CAS Google ученый

59.

Sahoo MK, Gogoi P, Rajeshkhanna G, Chilukuri SV, Rao GR (2017) Appl Surf Sci 418: 40–48

Статья CAS Google ученый

60.

Ryu KS, Kim KM, Park NG, Park YJ, Chang SH (2002) J Источники энергии 103 (2): 305–309

Article CAS Google ученый

org/ScholarlyArticle»> 61.

Rudge A, Davey J, Raistrick I., Gottesfeld S, Ferrais JP (1994) J Источники энергии 47 (1-2): 89–107

Статья CAS Google ученый

62.

Laforgue A, Simon P, Sarrazin C, Fauvarque JF (1999) J Источники энергии 80 (1-2): 142–148

Article CAS Google ученый

63.

Toupin M, Brousse T, Bélanger D (2004) Chem Mater 16 (16): 3184–3190

Статья CAS Google ученый

64.

Лю К.С., Андерсон М.А. (1996) J Electrochem Soc 143 (1): 124–130

Статья CAS Google ученый

org/ScholarlyArticle»> 65.

Zheng JP, Cygan PJ, Jow TR (1995) J Electrochem Soc 142 (8): 2699–2703

Статья CAS Google ученый

66.

Мехер С.К., Рао Г.Р. (2011) J Phys Chem C 115 (31): 15646–15654

Статья CAS Google ученый

67.

Наой К., Наой В., Аояги С., Миямото Дж., Камино Т. (2013) Acc Chem Res 46 (5): 1075–1083

Статья CAS PubMed Google ученый

68.

Fisher RA, Watt MR, Readya WJ (2013) ECS J Solid State Sci Technol 2 (10): M3170 – M3177

Статья CAS Google ученый

org/ScholarlyArticle»> 69.

Киотани Т., Цай Л.Ф., Томита А. (1995) Chem Mater 7 (8): 1427–1428

Статья CAS Google ученый

70.

Ahn HJ, Sohn JI, Kim YS, Shim HS, Kim WB (2006) Electrochem Commun 8 (4): 513–516

Статья CAS Google ученый

71.

Vix-Guterl C, Frackowiak E, Jurewicz K, Friebe M, Parmentier J, Beguin F (2005) Carbon 43 (6): 1293–1302

Статья CAS Google ученый

72.

Li L, Song H, Chen X (2006) Electrochim Acta 51 (26): 5715–5720

Статья CAS Google ученый

org/ScholarlyArticle»> 73.

Лю Х.Й., Ван КП, Дэн Х. (2005) Carbon 43 (3): 559–566

Статья CAS Google ученый

74.

Nishihara H, Yang QH, Hou PX, Unno M, Yamauchi S, Saito R, Paredes JI, Martinez-Alonso A, Tascon JMD, Sato Y, Terauchi M, Kyotani T (2009) Carbon 47 (5 ): 1220–1230

Артикул CAS Google ученый

75.

Моригучи И., Накахара Ф., Фурукава Х., Ямада Х., Кудо Т. (2004) Electrochem Solid-State Lett 7 (8): A221 – A223

Статья CAS Google ученый

76.

Моришита Т., Исихара К., Като М., Инагаки М. (2007) Carbon 45 (1): 209–211

Статья CAS Google ученый

org/ScholarlyArticle»> 77.

Инагаки М., Като М., Моришита Т., Морита К., Мидзуучи К. (2007) Carbon 45 (5): 1121–1124

Статья CAS Google ученый

78.

Наказоно Т., Моришита Т. (2016) Порошковые частицы KONA J 33 (0): 333–339

Артикул CAS Google ученый

79.

Моришита Т., Исихара К., Като М., Цумура Т., Инагаки М. (2007) TANSO 2007 (226): 19–24

Статья Google ученый

80.

Kado Y, Imoto K, Soneda Y, Yoshizawa N (2014) J Источники энергии 271: 377–381

Article CAS Google ученый

org/ScholarlyArticle»> 81.

Kado Y, Soneda Y, Yoshizawa N (2015) J Источники энергии 276: 176–180

Статья CAS Google ученый

82.

Kado Y, Imoto K, Soneda Y, Yoshizawa N (2016) J Источники энергии 305: 128–133

Статья CAS Google ученый

83.

Kado Y, Soneda Y (2017) TANSO 280: 182–187

Статья Google ученый

84.

Mitani S, Lee SI, Yoon SH, Korai Y, Mochida I (2004) J Источники энергии 133 (2): 298–301

Article CAS Google ученый

org/ScholarlyArticle»> 85.

Mitani S, Lee SI, Saito K, Korai Y, Mochida I (2006) Electrochim Acta 51 (25): 5487–5493

Статья CAS Google ученый

86.

Севилья М., Альварес С., Сентено Т., Фуэртес А., Стокли Ф. (2007) Electrochim Acta 52 (9): 3207–3215

Статья CAS Google ученый

87.

Centeno TA, Stoeckli F (2006) Electrochim Acta 52 (2): 560–566

Статья CAS Google ученый

88.

Ishimoto S, Asakawa Y, Shinya M, Naoi K (2009) J Electrochem Soc 156 (7): A563 – A571

Статья CAS Google ученый

org/ScholarlyArticle»> 89.

Ruch PW, Cericola D, Foelske A, Kötz R, Wakaun A (2010) Electrochim Acta 55 (7): 2352–2357

Article CAS Google ученый

90.

Shiraishi S (2012) Key Eng Mater 497: 80–86

Статья CAS Google ученый

91.

Мурои С., Иида Д., Цучикава Т., Ябуучи Н., Хорикоши Р., Хосоно Н., Комацу Д., Комаба С. (2015) Электрохимия 83 (8): 609–618

Статья CAS Google ученый

92.

Токита М., Йошимото Н., Фуджи К., Морита М. (2016) Electrochim Acta 209: 210–218

Статья CAS Google ученый

org/ScholarlyArticle»> 93.

Frackowiak E, Béguin F (2002) Carbon 40 (10): 1775–1787

Статья CAS Google ученый

94.

Кадо И., Сонеда Ю., Йошизава Н. (2015) ECS Electrochem Lett 4: A22 – A23

Статья CAS Google ученый

95.

Kado Y, Soneda Y, Yoshizawa N (2015) J Appl Electrochem 45 (3): 273–280

Article CAS Google ученый

96.

Kado Y, Soneda Y (2016) J Phys Chem Solids 99: 167–172

Статья CAS Google ученый

org/ScholarlyArticle»> 97.

Cazorla-Amorós D, Lozano-Castelló D, Morallón E, Bleda-Marínez MJ, Linares-Solano A, Shiraishi S (2010) Carbon 48 (5): 1451–1456

Статья CAS Google ученый

98.

Ван Дж., Полле Дж., Лим Дж., Данн Б. (2007) J. Phys Chem C 111 (40): 14925–14931

Статья CAS Google ученый

99.

Брезински Т., Ван Дж., Толберт С.Х., Данн Б. (2010) Nat Mater 9 (2): 146–151

Статья CAS PubMed Google ученый

100.

Brezesinski K, Haetge J, Wang J, Mascotto S, Reitz C, Rein S, Tolbert SH, Perlich J, Dunn B, Brezesinski T (2011) Small 7 (3): 407–414

Статья CAS PubMed Google ученый

org/ScholarlyArticle»> 101.

Картикеян К., Амареш С., Ли С. Н., Аравиндан В., Ли Ю. С. (2014) Chem Asian J 9 (3): 852–857

Статья CAS PubMed Google ученый

102.

Frackowiak E, Gautier S, Gaucher H, Bonnamy S, Béguin F (1999) Carbon 37 (1): 61–69

Article CAS Google ученый

103.

Nishi Y (2001) J Power Sources 100 (1-2): 101–106

Статья CAS Google ученый

104.

Тараскон Дж. М., Арманд М. (2001) Nature 414 (6861): 359–367

Статья CAS PubMed Google ученый

org/ScholarlyArticle»> 105.

Арманд М., Тараскон Дж. М. (2008) Nature 451 (7179): 652–657

Статья CAS PubMed Google ученый

106.

Palacin MR (2009) Chem Soc Rev 38 (9): 2565–2575

Статья CAS PubMed Google ученый

107.

Kim SW, Seo DH, Ma X, Ceder G, Kang K (2012) Adv Energy Mater 2 (7): 710–721

Article CAS Google ученый

108.

Slater MD, Kim D, Lee E, Johnson CS (2013) Adv Funct Mater 23 (8): 947–958

Статья CAS Google ученый

org/ScholarlyArticle»> 109.

Clarke FW, Washington HS (1922) Proc Natl Acad Sci U S A 8 (5): 108–115

Статья CAS PubMed PubMed Central Google ученый

110.

Стивенс Д.А., Дан Дж. Р. (2000) J Electrochem Soc 147 (4): 1271–1273

Статья CAS Google ученый

111.

Алькантара Р., Лавела П., Ортис Дж. Ф., Тирадо Дж. Л. (2005) Electrochem Solid-State Lett 8 (4): A222 – A225

Артикул CAS Google ученый

112.

Комаба С., Мурата В., Исикава Т., Ябуучи Н., Озеки Т., Накаяма Т., Огата А., Гото К., Фудзивара К. (2011) Adv Funct Mater 21 (20): 3859–3867

Статья CAS Google ученый

org/ScholarlyArticle»> 113.

Венцель А., Хара Т., Янек Дж., Адельхельм П. (2011) Energy Environ Sci 4 (9): 3342–3345

Статья CAS Google ученый

114.

Tang K, Fu L, White RJ, Yu L, Titirici M-M, Antonietti M, Maier J (2012) Adv Energy Mater 2 (7): 873–877

Статья CAS Google ученый

115.

Цао И, Сяо Л., Сушко М.Л., Ван В., Швенцер Б., Сяо Дж., Не З., Сараф Л.В., Ян З., Лю Дж. (2012) Nano Lett 12 (7): 3783–3787

Статья CAS PubMed Google ученый

116.

Куратани К., Яо М., Сено Х., Такеичи Н., Сакаи Т., Киёбаяши Т. (2012) Electrochim Acta 76: 320–325

Статья CAS Google ученый

org/ScholarlyArticle»> 117.

Шао Ю., Сяо Дж., Ван В., Энгельхард М., Чен Х, Не З., Гу М., Сараф Л. В., Экзархос Г., Чжан Дж. Г., Лю Дж. (2013) Nano Lett 13 (8): 3909– 3914

Артикул CAS PubMed Google ученый

118.

Lotfabad EM, Kalisvaart P, Kohandehghan A, Karpuzov D, Mitlin D (2014) J Mater Chem A 2 (46): 19685–19695

Статья CAS Google ученый

119.

Han P, Han X, Yao J, Zhang L, Cao X, Huang C, Cui G (2015) J Источники энергии 297: 457–463

Article CAS Google ученый

120.

Гуань З., Лю Х., Сюй Б, Хао Х, Ван З. , Чен Л. (2015) J Mater Chem A 3 (15): 7849–7854

Статья CAS Google ученый

121.

Лю Х, Цзя М., Сунь Н., Цао Б, Чен Р., Чжу Q, Ву Ф, Цяо Н., Сюй Б. (2015) Интерфейсы приложения ACS Mater 7 (49): 27124–27130

Статья CAS PubMed Google ученый

122.

Hasegawa G, Kanamori K, Kannari N, Ozaki J, Nakanishi K, Abe T. (2016) J Источники энергии 318: 41–48

Article CAS Google ученый

123.

Иидзима С. (1991) Nature 345: 56–58

Статья Google ученый

org/ScholarlyArticle»> 124.

Hatori H, Tanaike O, Soneda Y, Kodama M (2014) Synthesiology 6: 222–231

Статья Google ученый

125.

Хата К., Футаба Д. Н., Мидзуно К., Намай Т., Юмура М., Иидзима С. (2004) Science 306 (5700): 1362–1364

Статья CAS Google ученый

126.

Кимидзука О, Танаике О, Ямасита Дж., Хираока Т., Футаба Д. Н., Хата К., Мачида К., Суэмацу С., Тамамицу К., Саеки С., Ямада Ю., Хатори Х. (2008) Углерод 46 (14): 1999–2001

Статья CAS Google ученый

127.

Танаике О., Футаба Д. Н., Хата К., Хатори Х. (2009) Carbon Lett 10 (2): 90–93

Статья Google ученый

org/ScholarlyArticle»> 128.

Tanaike O, Hatori H, Hata K (2011), a) JP PAT 4706066, 2011, b) US PAT 8072733, 2011

129.

Yamada Y, Tanaka T, Machida K, Suematsu S , Tamamitsu K, Kataura H, Hatori H (2012) Carbon 50 (3): 1422–1424

Статья CAS Google ученый

130.

Танаике О, Кимидзука О, Йошизава Н., Ямада К., Ван XQ, Хатори Х, Тойода М. (2009) Electrochem Commun 11 (7): 1441–1444

Статья CAS Google ученый

131.

Хираока Т., Изади-Наджафабади А., Ямада Т., Футаба Д. Н., Ясуда С., Танаике О., Хатори Х., Юмура М., Иидзима С., Хата К. (2010) Adv Funct Mater 20 (3): 422– 428

Артикул CAS Google ученый

org/ScholarlyArticle»> 132.

Ямада Й, Кимидзука О, Мачида К., Суэмацу С., Тамамицу К., Саеки С., Йошизава Н., Танаике О, Ямасита Дж., Дон Ф., Хата К., Хатори Х. (2010) Energy Fuel 24 (6): 3373–3377

Статья CAS Google ученый

133.

Изади-Наджафабади А., Ямада Т., Футаба Д. Н., Хатори Х., Иидзима С., Хата К. (2010) Electrochem Commun 12 (12): 1678–1681

Статья CAS Google ученый

134.

Изади-Наджафабади А., Ясуда С., Кобаши К., Ямада Т., Футаба Д. Н., Хатори Х., Юмура М., Иидзима С., Хата К. (2010) Adv Mater 22 (35): E235 – E241

Статья CAS PubMed Google ученый

org/ScholarlyArticle»> 135.

Сираиси С., Курихара Х., Окабе К., Хуликова Д., Оя А. (2002) Electrochem Commun 4 (7): 593–598

Статья CAS Google ученый

136.

Аль-Зубайди А., Иноуэ Т., Мацусита Т., Исии И., Хашимото Т., Кавасаки С. (2012) J Phys Chem C 116 (14): 7681–7686

Статья CAS Google ученый

137.

Heller I, Kong J, Williams KA, Dekker C, Lemay SG (2006) J Am Chem Soc 128 (22): 7353–7359

Статья CAS PubMed Google ученый

138.

Ruch PW, Hardwick LJ, Hahn M, Foelske A, Koetz R, Wokaun A (2009) Carbon 47 (1): 38–52

Статья CAS Google ученый

org/ScholarlyArticle»> 139.

Ruch PW, Kótz R, Wokaun A (2009) Electrochim Acta 54 (19): 4451–4458

Статья CAS Google ученый

140.

Honda Y, Takeshige M, Shiozaki H, Kitamura T, Yoshikawa K, Chakrabarti S, Suekane O, Pan L, Nakayama Y, Yamagata M, Ishikawa M (2008) J Источники энергии 185 (2): 1580–1584

Article CAS Google ученый

141.

Jang IY, Muramatsu H, Park KC, Kim YJ, Endo M (2009) Electrochem Commun 11 (4): 719–723

Статья CAS Google ученый

142.

Kim YJ, Kim YA, Chino T, Suezaki H, Endo M, Dresselhaus MS (2006) Small 2 (3): 339–345

Article CAS PubMed Google ученый

org/ScholarlyArticle»> 143.

Сюй Г, Чжэн Ц., Чжан Ц., Хуанг Дж., Чжао М., Не Дж, Ван Х, Вэй Ф (2011) Nano Res 4 (9): 870–881

Article CAS Google ученый

144.

Ghosh A, Lee YH (2012) ChemSusChem 5 (3): 480–499

Статья CAS PubMed Google ученый

145.

Чжан Дж. Т., Чжао XS (2012) ChemSusChem 5 (5): 818–841

Статья CAS PubMed Google ученый

146.

Chen H, Di J, Jin Y, Chen M, Tian J, Li Q (2013) J Источники энергии 237: 325–331

Article CAS Google ученый

org/ScholarlyArticle»> 147.

Ян Дж., Ван Ц., Вэй Т., Фан З. Дж. (2014) Adv Energy Mater 4 (4): 1300816

Статья CAS Google ученый

148.

Mai LQ, Tian XC, Xu X, Chang L, Xu L (2014) Chem Rev 114 (23): 11828–11862

Статья CAS PubMed Google ученый

149.

Влад А., Сингх Н., Галанде С., Аджаян П.М. (2015) Adv Energy Mater 5 (19): 1402115

Статья CAS Google ученый

150.

Ян З.Б., Рен Дж., Чжан З.Т., Чен XL, Гуань Г.З., Цинь Л.Б., Чжан И, Пэн Х.С. (2015) Chem Rev 115 (11): 5159–5223

Статья CAS PubMed Google ученый

org/ScholarlyArticle»> 151.

Лю LL, Niu ZQ, Chen J (2016) Chem Soc Rev 45 (15): 4340–4363

Статья CAS PubMed Google ученый

152.

Futaba DN, Hata K, Yamada T., Hiraoka T., Hayamizu Y, Kakudate Y, Tanaike O, Hatori H, Yumura M, Iijima S (2006) Nature Mater 5 (12): 987–994

Статья CAS Google ученый

153.

Laszczyk KU, Kobashi K, Sakurai S, Sekiguchi A, Futaba DN, Yamada T., Hata K (2015) Adv Energy Mater 5 (18): 1500741

Статья CAS Google ученый

154.

Taberna P-L, Chevallier G, Simon P, Plée D, Aubert T (2006) Mater Res Bull 41 (3): 478–484

Article CAS Google ученый

org/ScholarlyArticle»> 155.

Show Y, Imaizumi K (2007) Diam Relat Mater 16 (4-7): 1154–1158

Статья CAS Google ученый

156.

Suematsu S, Machida K, Tamamitsu K (2008) JP PAT 5266844, 2013

157.

Raymundo-Piñero E, Cadek M, Wachtler M, Béguin F (2011) ChemSusChem 4 (7): 943–949

Артикул CAS PubMed Google ученый

158.

Smithyman J, Moench A, Liang R, Zheng JP, Wang B, Zhang C (2012) Appl Phys A Mater Sci Process 107 (3): 723–731

Статья CAS Google ученый

org/ScholarlyArticle»> 159.

Долах Б.Н.М, Дераман М., Осман М.А., Фарма Р., Таер Э., Авитдрус А., Басри Н.Х., Талиб И.А., Омар Р., Нор НСМ (2014) Mater Res Bull 60: 10–19

Статья CAS Google ученый

160.

Quintero R, Kim DY, Hasegawa K, Yamada Y, Yamada A, Noda S (2014) RSC Adv 4 (16): 8230–8237

Article CAS Google ученый

161.

Quintero R, Kim DT, Hasegawa K, Yamada Y, Yamada A, Noda S (2015) RSC Adv 5 (21): 16101–16111

Article CAS Google ученый

162.

Лу В., Хартман Р., Ку Л., Дай Л. (2011) J Phys Chem Lett 2 (6): 655–660

Статья CAS Google ученый

org/ScholarlyArticle»> 163.

Изади-Наджафабади А., Ямада Т., Футаба Д.Н., Юдасака М., Такаги Х., Хатори Х., Иидзима С., Хата К. (2011) ACS Nano 5 (2): 811–819

Статья CAS PubMed Google ученый

164.

Сираиси С., Кибе М., Йокояма Т., Курихара Х., Патель Н., Оя А., Кабураги И., Хишияма Ю. (2006) Appl Phys A Mater Sci Process 82 (4): 585–591

Article CAS Google ученый

165.

Gu WT, Sevilla M, Magasinski A, Fuertes AB, Yushin G (2013) Energy Environ Sci 6 (8): 2465–2476

Статья CAS Google ученый

166.

Fan XM, Yu C, Ling Z, Yang J, Qiu JS (2013) Интерфейсы приложений ACS 5 (6): 2104–2110

Статья CAS PubMed Google ученый

org/ScholarlyArticle»> 167.

Хуликова Д., Ямасита Дж., Сонеда Ю., Хатори Х., Кодама М. (2005) Chem Mater 17 (5): 1241–1247

Статья CAS Google ученый

168.

Hulicova D, Kodama M, Hatori H, Shiraishi S (2009) Adv Funct Mater 19 (11): 1800–1809

Статья CAS Google ученый

169.

Lee J, Yoon S, Hyeon T, Oh SM, Kim KB (1999) Chem Commun 21: 2177–2178

Статья Google ученый

170.

Кодама М., Ямасита Дж., Сонеда Й., Хатори Х., Камегава К., Моригути И. (2006) Chem Lett 35 (6): 680–681

Статья CAS Google ученый

org/ScholarlyArticle»> 171.

Kodama M (2013) TANSO 258: 171–178

Артикул CAS Google ученый

172.

Хуликова Д., Кодама М., Хатори Х. (2006) Chem Mater 18 (9): 2318–2326

Статья CAS Google ученый

173.

Сонеда Ю., Тойода М., Хашия К., Ямасита Дж., Кодама М., Хатори Х., Инагаки М. (2003) Carbon 41 (13): 2680–2682

Статья CAS Google ученый

174.

Toyoda M, Tani Y, Soneda Y (2004) Carbon 42 (14): 2833–2837

Статья CAS Google ученый

org/ScholarlyArticle»> 175.

Soneda Y, Yamashita J, Kodama M, Hatori H, Toyoda M, Inagaki M (2006) Appl Phys A Mater Sci Process 82 (4): 575–578

Статья CAS Google ученый

176.

Тойода М., Симидзу А., Ивата Х, Инагаки М. (2001) Carbon 39 (11): 1697–1707

Статья CAS Google ученый

177.

Toyoda M, Katoh H, Inagaki M (2001) Carbon 39 (14): 2231–2234

Статья CAS Google ученый

178.

Toyoda M, Sedlacik J, Inagaki M (2002) Synth Met 130 (1): 39–43

Статья CAS Google ученый

org/ScholarlyArticle»> 179.

Хуанг З.-Х, Чжэн XY, Lv W, Ван М., Ян Ц.-Х, Кан Ф.Й. (2011) Лангмюр 27 (12): 7558–7562

Статья CAS PubMed Google ученый

180.

Jang BZ, Liu C, Neff D, Yu Z, Wang MC, Xiong W., Zhamu A (2011) Nano Lett 11 (9): 3785–3791

Статья CAS PubMed Google ученый

181.

Yu JH, Xu LL, Zhu QQ, Wang XX, Yun MJ, Dong LF (2016) J Inorg Mat 31: 220–224

Article CAS Google ученый

Активация электродов из углеродного жгута для использования в окислительно-восстановительных системах на водной основе железа для электрохимических применений

rsc.org/schema/rscart38″> Превосходная химическая инертность, хорошая проводимость и высокие перенапряжения для электролиза воды делают углеродные волокна (CF) идеальным электродным материалом для электрохимических применений.Индивидуальный дизайн трехмерных (3D) углеродных электродов может быть достигнут путем индивидуального размещения волокон углеродных жгутов с использованием таких технологий производства текстиля, как вышивка. После изготовления трехмерной структуры требуется соответствующее удаление полимерного покрытия и окислительная активация для достижения низких перенапряжений и предотвращения термической обработки углеродной структуры. Для электролитов Na [Fe ^III -racEDDHA] и K ₄ [Fe ^II (CN) ₆ ] была идентифицирована последовательная обработка экстракцией ацетоном и анодным окислением. оптимальная активация поверхности.Электронная микроскопия, спектроскопия комбинационного рассеяния света и рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия активированных волокон показали полное удаление слоя покрытия без повреждения CF. С помощью спектроскопии электрохимического импеданса (EIS) на электродах углеродного жгута было определено сопротивление переносу заряда <0,1 Ом (0,023 Ом г) и <0,2 Ом (0,046 Ом г) при 50% состоянии заряда (SoC) для 65 мМ. K ₄ [Fe ^II (CN) ₆ ] и 65 мМ Na [Fe ^III -racEDDHA] соответственно.При потенциостатическом электролизе в объеме не наблюдалось дезактивации электродов в течение 10 циклов заряда / разряда (5–6 часов) между 10 и 90% SoC. Обработка углеродных жгутов текстильными методами до трехмерных электродов, близких к сетчатой, открывает новый метод производства электродов для электрохимических применений, таких как проточные окислительно-восстановительные ячейки.

У вас есть доступ к этой статье

Подождите, пока мы загрузим ваш контент. .. Что-то пошло не так. Попробуйте еще раз?

«МОДИФИКАЦИЯ ПОВЕРХНОСТИ И СТРУКТУРЫ УГЛЕРОДНЫХ ЭЛЕКТРОДОВ ДЛЯ ЭЛЕКТРОАНА» Ян Чжан

Название степени

Доктор философских наук

Аннотация

Электрокатализ является ключом как к чувствительному электрохимическому зондированию, так и к эффективному электрохимическому преобразованию энергии.Несмотря на высокую каталитическую активность, традиционные металлические катализаторы обладают плохой стабильностью, низкой селективностью и высокой стоимостью. Безметалловые материалы на основе углерода появляются как альтернатива катализаторам на основе металлов из-за их привлекательных свойств, включая естественное изобилие, экологичность, высокую электропроводность и большую площадь поверхности. Изменение функциональности поверхности и легирование гетероатомом являются эффективными способами улучшения каталитических характеристик углеродных катализаторов. Первая глава диссертации посвящена разработке методов модификации электродов для электрохимического зондирования биомолекул.После предварительной электрохимической обработки стеклоуглерод демонстрирует впечатляющие показатели качества при обнаружении небольших окислительно-восстановительных биомолекул, таких как основания ДНК и нейротрансмиттеры. Результаты подчеркивают упрощенную процедуру модификации поверхности для получения эффективных и высокоселективных электрокатализаторов. Следующие четыре главы посвящены оценке легированных азотом углеродных нанолуковиц (𝑛-CNO) в качестве электрокатализаторов для восстановления кислорода и восстановления CO ₂ . 𝑛-CNO демонстрируют превосходные электрокаталитические характеристики в отношении восстановления O ₂ до H ₂ O, которое является ключевым процессом в топливных элементах. 𝑛- CNO демонстрируют превосходную устойчивость к отравлению CO и долгосрочную стабильность по сравнению с современными катализаторами Pt / C. При электрохимическом превращении CO ₂ 𝑛-CNO демонстрируют значительное улучшение каталитических характеристик в отношении восстановления CO ₂ до CO с низким перенапряжением и высокой селективностью. Выдающиеся каталитические характеристики 𝑛-CNO обусловлены асимметричным распределением заряда и созданием каталитических центров во время включения атомов азота.Высокое содержание пиридинового и графитового N имеет решающее значение для высоких каталитических характеристик. Эта работа предполагает, что материалы на основе углерода могут быть выдающейся альтернативой традиционным электрокатализаторам на основе металлов, если их микроструктура и химический состав поверхности должным образом адаптированы.

Рекомендуемое цитирование

Чжан, Ян, «МОДИФИКАЦИЯ ПОВЕРХНОСТИ И СТРУКТУРЫ УГЛЕРОДНЫХ ЭЛЕКТРОДОВ ДЛЯ ЭЛЕКТРОАНАЛИЗА И ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ КОНВЕРСИИ» (2018).