An Dúshlán Radacach Saor in Aisce i Tuaradh Sárocsaíd Alcaileach
Gineann réitigh tuaradh sárocsaíd alcaileach (pH 11, 4% H₂O₂) ag 80 céim fréamhacha sárocsaile agus hiodrocsaile a ionsaíonn téitheoirí PFA. Feidhmíonn ocsaíd cerium (CeO₂) mar scavenger radacach nuair a ionchorpraítear i PFA é. Déantar díghrádú ocsaídiúcháin a chainníochtú trí bhrath ceimiluminescence. Léiríonn tástálacha ó 13 muilte laíon agus páipéir go dtáirgeann PFA maighdean 8500 comhaireamh cemiluminescence tar éis 2000 uair an chloig, rud a léiríonn ocsaídiú dian. Ní tháirgeann PFA le 2% CeO₂ ach 1200 comhaireamh, rud a léiríonn 86% de laghdú ar dhíghrádú ocsaídiúcháin.
Meicníocht díghrádaithe radacach saor in aisce,
Gineann dianscaoileadh sárocsaíde ·OH agus HO₂· fréamhacha a asbhaineann hidrigin ó chríochnaíonn slabhra PFA agus pointí laga, rud a chuireann tús le ocsaídiú. Aimsíonn ceimiceánacht (CL) speicis charbóinile sceitimíní a foirmíodh le linn ocsaídiúcháin. Áiríonn CL níos airde=níos mó díghrádaithe. Feidhmíonn CeO₂ mar scavenger radacach trí Ce³⁺/Ce⁴⁺ rothaíocht redox: Ce³⁺ + ·OH → Ce⁴⁺ + OH⁻, Ce⁴⁺ + HO₂· → Ce³⁺ + O₂ + H⁺.
Ceimiceánacht agus Comhghaol Maoine Meicniúla
Tástáil ag 80 céim i pH 11, 4% H₂O₂ ar feadh 2000 uair an chloig:
| Foirmiú PFA | Comhaireamh CL (gaol) | Doimhneacht Díghrádaithe Ocsaídigh (µm) | Coinneáil Neart Teanntachta (%) | Coinneáil Fadaithe (%) |
|---|---|---|---|---|
| Maighdean PFA | 8500 | 120 | 55% | 40% |
| Maighdean PFA (ardíonacht) | 6200 | 90 | 68% | 55% |
| PFA + 1% CeO₂ | 2800 | 45 | 82% | 75% |
| PFA + 2% CeO₂ | 1200 | 20 | 92% | 88% |
| PFA + 3% CeO₂ | 900 | 15 | 94% | 90% |
CeO₂ Scaipeadh agus Méid na gCáithníní
Braitheann éifeachtacht CeO₂ ar scaipeadh agus ar mhéid na gcáithníní. Nana-CeO₂ (20-50 nm) scaipthe go haonfhoirmeach le linn cumaisc, baintear amach 2x scavening radacach níos fearr ná micreanmhéid (1-5 µm). Cruthaíonn CeO₂ ceirtleánaithe pointí laga a luathaíonn díghrádú áitiúil. Ba cheart do sholáthraithe méid na gcáithníní agus cáilíocht an scaipthe a dheimhniú.
Sineirgíocht le Cobhsaitheoirí Eile
Oibríonn CeO₂ go sineirgisteacha le cobhsaitheoirí solais amine bac (HALS) agus frithocsaídeoirí phosphite. Le haghaidh seirbhís sárocsaíd alcaileach:
| Pacáiste Cobhsaitheoir | CL Comhaireamh ag 2000h | Fachtóir sineirgíochta |
|---|---|---|
| Ceann ar bith (maighdean) | 8500 | 1.0x |
| 0.5% HALS amháin | 4200 | 2.0x |
| 1% CeO₂ amháin | 2800 | 3.0x |
| 0.5% HALS + 1% CeO₂ | 1200 | 7.1x |
| 1% HALS + 2% CeO₂ | 600 | 14.2x |
Tiús Balla agus Treá Ocsaídeach
Tá ocsaídiú dromchla-teoranta. Do PFA maighdean le doimhneacht ocsaídiúcháin 120µm tar éis 2000h:
| Tiús Balla | Am go Treá Ocsaídeach (caillteanas balla go dtí min 1.2mm) | Saol na Maighdine PFA | 2% CeO₂ PFA Life |
|---|---|---|---|
| 1.5mm | 8,000u (1.5-1.2=0.3mm/0.12mm in aghaidh 2000h) | 4 bliana | >10 mbliana |
| 2.0mm | 13,000h | 6.5 bliana | >15 bliana |
| 2.5mm | 18,000h | 9 mbliana | >20 bliain |
| 3.0mm | 23,000h | 11.5 bliain | >25 bliain |
Tiúchan sárocsaíd agus Éifeachtaí Teochta
Luathaíonn tiúchan sárocsaíd níos airde ocsaídiú. Ag 2% H₂O₂, is ionann comhaireamh CL agus 40% de luachanna 4%. Ag 6% H₂O₂, tá an comhaireamh 2.5x níos airde. Tá tábhacht ag baint le teocht freisin: ag 70 céim, tá comhaireamh CL 60% níos ísle; ag 90 céim , comhaireamh dúbailte. I gcás feidhmeanna tuaradh a bhfuil sárocsaíd athraitheach acu, sonraigh CeO₂-PFA cobhsaithe do gach coinníoll os cionn 70 céim .
Láisteadh agus Intractables
Féadfaidh nanacháithníní CeO₂ láisteadh ó PFA go tuaslagán tuaradh. Taispeánann anailís ICP-MS tar éis 2000h tiúchan ceiriam de 0.2 ppm le haghaidh 2% CeO₂ PFA, i bhfad faoi bhun na dteorainneacha tocsaineacha. Maidir le tuaradh laíon déan teagmháil le bia (m.sh., páipéar le haghaidh pacáistiú bia), tá an leibhéal seo inghlactha de réir threoirlínte FDA.
Treoir Sonraíochta do Théitheoirí Tuartha Laíon
Maidir le tuaradh sárocsaíd alcaileach ag 80 céim , pH 11, sonraigh PFA le 2% nana-CeO₂ (20-50nm, go maith{{11scaipthe) agus 0.5% HALS. Tá gá le tástáil chemiluminescence in aghaidh an ASTM E2070 le háirimh faoi bhun 2000 ag 2000 uair an chloig. Maidir le tiús balla, soláthraíonn 2.0mm saolré bliana 15+. Nuair a iarrann tú luachana, cuir tiúchan H₂O₂, pH, teocht, agus saol seirbhíse inmhianaithe ar fáil. Tá an phréimh do CEO₂{-PFA chobhsaithe (30-50% thar maighdean) údar le saolré téitheoir 3-5x níos faide i dtuaradh laíon leanúnach nuair a chosnaíonn múchadh neamhphleanáilte $20,000-100,000 in aghaidh an lae. I gcás oibríochtaí baisc le glanadh go minic, d'fhéadfadh go mbeadh PFA maighdean le ballaí 2.5mm agus athsholáthar 2 bhliain leordhóthanach. Teastaíonn deimhniú láisteáit le hiarratais ríthábhachtacha teagmhála bia (<0.5 ppm Ce).
